JP3679060B2 - カラー表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理手段を備えるカラー表示装置に関するものであり、より詳しくは、シャッタ型カラーディスプレイ、表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイ、カラープラズマディスプレイ、またはカラーフィールドエミッションディスプレイと、彩度を向上させるための色変換手段とを備えるカラー表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に液晶テレビの高画質化を実現する目的で、各種の信号処理回路を内蔵したカラー液晶表示装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２４０１９８号公報には、赤色の画像表示用デジタル信号（Ｒ信号）、緑色の画像表示用デジタル信号（Ｇ信号）、および青色の画像表示用デジタル信号（Ｂ信号）に対して、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の階調数のうちいずれか１つまたは２つが異なる場合に、１階調以上の任意に設定した信号を小さい方の１つまたは２つの信号に加算する色度調整回路を有するカラー液晶表示装置が開示されている。
【０００４】
上記公報の発明の目的は、カラーフィルタの色材を変更することなく、色再現範囲を調整可能にすることにある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−２４０１９８号公報に記載の色度調整回路は、小さい方の１つまたは２つの信号の階調数を上げるものであるため、有彩色の画素の色度は、色度座標上では、上記公報の図３および図７に示されているように、各色成分の色度座標点が白色方向へ移動し、色再現範囲（色度範囲）が小さくなる。そのため、有彩色の画素は、色度が白色寄りにシフトされ、彩度が低くなる。
【０００６】
また、特開平１０−２４０１９８号公報では色再現範囲を調整可能にしているが、カラー液晶表示装置の原色の色再現範囲自体を信号処理で広げることはできない。なぜなら、信号処理では各画素の１００％輝度を超える輝度を得ることができないからである。一方、色再現範囲を上記公報の図３および図７に示されているように、色再現範囲を狭くすることは可能である。特開平１０−２４０１９８号公報の技術で可能なのは、カラーフィルタ厚むらに起因するホワイトバランスのずれを補正することだけである。
【０００７】
一方、液晶ディスプレイに代表されるシャッタ型カラーディスプレイでは、一般的に、光シャッタによる遮光が完璧でなく、漏れ光を生じるため、暗い階調では彩度（色純度）が極端に低下する。
【０００８】
すなわち、例えば、カラー液晶ディスプレイのコントラスト比は、一般的な透過型では３００程度であり、また、一般的な反射型では１０程度である。これは白表示の輝度を１とすると、黒表示の輝度が１／３００程度または１／１０程度ということであり、カラー液晶ディスプレイの黒表示は完全な黒表示（輝度０）にはなっていない。また、実際の使用環境においては、外光がカラー液晶ディスプレイの表示面にて反射・散乱するため、黒表示の輝度はさらに増加（コントラスト比は低下）する傾向にある。そのため、このような一般的なカラー液晶ディスプレイで表示される映像は、理想的な映像（テレビであれば再現すべき元の映像）よりも彩度の低い（色の薄い）ものとなってしまう。これは、色度座標上では、各色成分の色度座標点が白色方向へ移動することに相当する。
【０００９】
さらに、カラー液晶表示装置では、カラーフィルタにて色を分離し、カラー画像を表示するものが多い。この場合、透過率の向上と色純度の向上とは相反する関係にある。すなわち、例えば、カラーフィルタの色を濃くすると、彩度が向上し、色再現性が向上する（色が良くなる）が、透過率は低下してしまう。一方、輝度向上や光源の低消費電力化（光源を備える場合）の観点から、透過率を増加させようとすると、カラーフィルタの色を薄くする必要があり、その場合、彩度（色純度）を低下してしまう。
【００１０】
よって、カラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置では、（１）黒表示が完全に黒表示にならない、（２）透過率を増加させようとすると、カラーフィルタの色純度が低くなる、という２つの原因により、彩度が低下する（色が薄くなる）という問題があることがわかる。
【００１１】
また、このような彩度が低下するという問題は、最近注目されている、投射型カラーディスプレイやカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ、カラープラズマディスプレイ、カラーフィールドエミッションディスプレイ等においても同様に見られる。
【００１２】
すなわち、反射スクリーン表面に前方から光ビームを投射する前面投射型カラーディスプレイや、拡散透過スクリーン上に背面側から光ビームを投射する背面投射型カラーディスプレイ、蛍光体層の背後の近傍に反射性電極を備えるカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ等のように、反射部材または拡散透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイでは、特に暗表示時の外光の反射または散乱により彩度が低下する。
【００１３】
すなわち、背面投射型カラーディスプレイでは、表示面であるスクリーン（投射スクリーン）自体が散乱体であるため、たとえ黒表示の状態であっても、外光があれば、外光をスクリーンが散乱し、散乱光の一部が観測者の目に達してしまう。そのため、外光があれば、コントラスト比が低下してしまう。また、前面投射型カラーディスプレイでは、表示面であるスクリーン自体が反射部材であるため、たとえ黒表示の状態であっても、外光があれば、外光をスクリーンが反射してしまい、コントラスト比が低下してしまう。その結果、彩度（色純度）が低下する。
【００１４】
なお、投射型ディスプレイにおいて、黒表示の状態は、普通に見れば白に見えるスクリーンに光が投射されていない暗い白状態であり、白表示の状態は、この状態をさらに明るくした状態である。
【００１５】
また、蛍光体層の背面側の近傍位置に背面電極を備えるエレクトロルミネッセンスディスプレイでは、背面電極がアルミニウム電極等の反射性電極であることが多く、そのような反射性電極を背面電極として備える構成の場合、たとえ黒表示であっても、外光があれば、外光を背面電極が反射してしまい、コントラスト比が低下してしまう。その結果、彩度（色純度）が低下する。
【００１６】
さらに、蛍光体を励起して表示を行うディスプレイにおいても、プラズマディスプレイやフィールドエミッションディスプレイでは、蛍光体の色純度を追求すると、蛍光体の発光効率が悪くなるという問題点を有している。すなわち、高輝度の表示を得るためには、低色純度・高効率の蛍光体を用いる必要があり、そうした場合、彩度が低下する。よって、低色純度・高効率の蛍光体を用いて色再現性の良好な表示を得るためには、彩度を向上（強調）することが求められる。
【００１７】
以上のように、（１）カラー液晶ディスプレイに代表されるシャッタ型カラーディスプレイ、（２）投射型ディスプレイやエレクトロルミネッセンスディスプレイ等のような、反射部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ、（３）カラープラズマディスプレイ、および（４）カラーフィールドエミッションディスプレイにおいては、彩度が低下するという問題がある。
【００１８】
そのため、これらのディスプレイに対して特開平１０−２４０１９８号公報に記載の色度調整回路を用いると、彩度がより一層低下してしまい、逆効果となる。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、上記の（１）〜（４）のいずれかのタイプのカラーディスプレイと信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、カラーディスプレイの彩度が低くとも高い彩度の表示を得ることができるカラー表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、光源（均一輝度のバックライトや、太陽等の外部光源）からの光を光シャッタで調光することにより表示を行うシャッタ型カラーディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。
【００２１】
上記構成では、中間調の色を濃くすることにより画質向上を達成することができる。すなわち、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。例えば、赤色が主の色成分であり、青色および緑色がわずかに含まれる中間色の映像信号に対し、赤色を増加させる一方、青色および緑色を減少させることができる。また、中間調の原色（単色）の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさ（色信号の階調レベル）が等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、色純度（彩度）を高めることができる。すなわち、例えば、赤っぽい色を、より原色の赤色に近い赤っぽい色、あるいは原色の赤色に変換することができる。その結果、シャッタ型カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、高い彩度を得ることができる。
【００２２】
さらに、シャッタ型カラーディスプレイに低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得ることができる。
【００２３】
なお、上記シャッタ型カラーディスプレイは、典型的には液晶ディスプレイであり、液晶の背面に設けたバックライトからの光を液晶で調光する透過型カラー液晶ディスプレイ；液晶の背面に設けた光反射板で周囲光（外光）を反射すると共に液晶で調光する反射型カラー液晶ディスプレイ；液晶の背面に半透過性反射板を備えると共にこの半透過性反射板の背面にバックライトを備え、周囲が明るいときには周囲光を用いて表示を行う一方、周囲が暗いときにはバックライトを用いて表示を行う半透過型カラー液晶ディスプレイ（透過反射兼用形液晶ディスプレイ）等が挙げられる。
【００２４】
透過型カラー液晶ディスプレイは、一般的にコントラスト比は３００前後であり、また、表示面の表面による外光の反射により、色が薄くなる（彩度が低下する）傾向があるため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。反射型カラー液晶ディスプレイは、一般的にコントラスト比は１０前後であり、色が薄くなり（彩度が低下し）色再現性が低下するため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。半透過型カラー液晶ディスプレイは、上記の２種のカラー液晶ディスプレイの特性を含むため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。
【００２５】
また、シャッタ型カラーディスプレイの典型例としては、エレクトロクロミズムディスプレイも挙げられる。エレクトロクロミズムとは、電位差による酸化還元反応により物質の状態を変化させて色や透過率を変化させる技術である。このエレクトロクロミズムを用いたディスプレイ、すなわちエレクトロクロミズムディスプレイもシャッタ型カラーディスプレイとして使用することができる。
【００２６】
また、本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。
【００２７】
上記構成では、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、色純度（彩度）を高めることができる。その結果、カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、彩度の高い表示を得ることができる。
【００２８】
さらに、上記の反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイに低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得ることができる。
【００２９】
上記の反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイとしては、反射部材としての反射スクリーンまたは拡散透過部材としての拡散透過スクリーン（表示面）上に光ビームを投射する投射型カラーディスプレイ、および、蛍光体層（表示面）と、蛍光体層の背面側の近傍位置に設けられた反射部材としての反射性の背面電極とを備えるエレクトロルミネッセンスディスプレイが挙げられる。
【００３０】
液晶表示素子（液晶パネル）やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などを用いたあらゆるタイプの投射型カラーディスプレイでは、外光がスクリーンで反射または散乱するため、彩度が低下する（色が薄くなる）傾向がある。本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。また、エレクトロルミネッセンスディスプレイでは、一般に、背面電極（画素電極）やバスラインが金属で形成されており、外光を反射しやすいので、彩度が低下する（色が薄くなる）傾向がある。そのため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。
【００３１】
また、本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、カラープラズマディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラープラズマディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。また、本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、カラーフィールドエミッションディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーフィールドエミッションディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。
【００３２】
カラープラズマディスプレイおよびカラーフィールドエミッションディスプレイは、蛍光体を励起して表示を行うものであるが、共に消費電力が大きいディスプレイであり、色純度を追求すると効率が悪くなるという問題点を有している。
【００３３】
上記構成では、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、色純度（彩度）を高めることができる。その結果、カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、彩度の高い表示を得ることができる。
【００３４】
また、上記各構成では、カラープラズマディスプレイおよびカラーフィールドエミッションディスプレイに色変換処理手段を組み合わせたことで、高い彩度（濃い色）を維持しながら蛍光体の輝度を抑えることできる。それゆえ、実用上問題のないレベルの表示品位を維持しながら、消費電力を低くすることができる。
【００３５】
上記各構成のカラー表示装置において、上記カラー映像信号は、赤色信号（赤色の階調レベルを表す信号）、緑色信号（緑色の階調レベルを表す信号）、および青色信号（青色の階調レベルを表す信号）からなり、上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数または０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであることが好ましい。
【００３６】
ところで、前述した特開平１０−２４０１９８号公報記載の信号処理は、階調レベルの変更量（加算量）が固定されている。しかし、色信号によって階調レベルの変更量を最適に調整しなければ、良好な画質を得ることができない。
【００３７】
上記の好ましい形態では、各色信号の階調レベルの差が大きいほど彩度向上（色強調）の度合いが大きくなる。したがって、中間色の彩度向上の度合いは、無彩色に近いほど小さくなる一方、原色に近いほど大きくなる。その結果、色再現性を損なうことなく彩度を向上させることができ、良好な画質を得ることができる。
【００３８】
また、上記色変換処理手段は、画像メモリーなどの大規模回路も必要とせず、ごく簡単な回路で達成できる。
【００３９】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、２以下であることがより好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数であれば、色変換処理手段の演算量を少なくすることができる。したがって、色変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。
【００４０】
なお、赤色信号、緑色信号、および青色信号が各々ｎビットＮ階調（Ｎ＝２n ）のデジタル信号である場合、各信号は０、１、２、…、Ｎ−２、Ｎ−１のＮ個の値をとり、それぞれ、０（黒）、１／（Ｎ−１）、２／（Ｎ−１）、…、（Ｎ−２）／（Ｎ−１）、１（白）の階調レベルを表す。したがって、赤色信号、緑色信号、および青色信号の値をそれぞれｒ、ｇ、およびｂとすると、階調レベルＲ、Ｇ、およびＢは、次のように表される。
【００４１】
Ｒ＝ｒ／（Ｎ−１）
Ｇ＝ｇ／（Ｎ−１)
Ｂ＝ｂ／（Ｎ−１）
また、階調レベルＲ’、Ｇ’、およびＢ’は負の値をとりえないので、前記の階調レベルＲ’、Ｇ’、およびＢ’を演算するための演算式の右式が負となった場合には、左式を０にするものとする。
【００４２】
また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数である場合、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが特に好ましい。これにより、色変換処理手段の演算量を少なくすることができ、色変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。なぜなら、カラー映像信号が２進数のデジタル信号である場合、このデジタル信号に対して１／（２の整数乗）で表される定数を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【００４３】
上記の色変換処理手段は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【００４４】
また、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｒｂをＲに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｇｂをＧに応じて変化させ、ＫｂｒおよびＫｂｇをＢに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【００４５】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｒｂを変化させ、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｇｂを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｂｒおよびＫｂｇを変化させるものであることが好ましい。
【００４６】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【００４７】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でｒに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でｇに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でｂに無関係に変化する変数）
で表され、αｒが０以上の数値範囲内でＲに応じて変化する関数、αｇが０以上の数値範囲内でＧに応じて変化する関数、αｂが０以上の数値範囲内でＢに応じて変化する関数であることが好ましい。
【００４８】
また、上記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、αｒ＝ｆ（Ｒ）、αｇ＝ｇ（Ｇ）、αｂ＝ｈ（Ｂ）とすると、ｆ（０）＝ｆ（１）＝０、ｇ（０）＝ｇ（１）＝０、ｈ（０）＝ｈ（１）＝０であることが好ましい。さらに、上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、０からＴ（ただしＴは０＜Ｔ＜１を満たす定数）までの区間で単調増加し、Ｔから１までの区間で単調減少する関数であることが好ましい。また、上記のＴは、約０．５であることが好ましい。
【００４９】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であることが好ましい。
【００５０】
すなわち、上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに無関係に変化する変数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される変数であることが好ましい。
【００５１】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
αｒ＝２×Ｒ （Ｒ＜０．５）
αｒ＝２×（１−Ｒ） （Ｒ≧０．５）
αｇ＝２×Ｇ （Ｇ＜０．５）
αｇ＝２×（１−Ｇ） （Ｇ≧０．５）
αｂ＝２×Ｂ （Ｂ＜０．５）
αｂ＝２×（１−Ｂ） （Ｂ≧０．５）
で表される変数であることも好ましい。
【００５３】
上記のようにパラメータを定めることにより、たとえばＫｒｇは赤（Ｒ）または緑（Ｇ）の少なくとも一方が０または１のとき最小値０となり、共に０．５であるときに最大値１となる。これにより、色変換処理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
【００５４】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
ｆ（Ｒ）＝ｆ0 ・ｓｉｎ2(π・Ｒk ）
ｇ（Ｇ）＝ｇ0 ・ｓｉｎ2(π・Ｇk ）
ｈ（Ｂ）＝ｈ0 ・ｓｉｎ2(π・Ｂk ）
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であってもよい。
【００５５】
また、前記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、αｒ＝ｆ（Ｒ）、αｇ＝ｇ（Ｇ）、αｂ＝ｈ（Ｂ）とすると、ｆ（０）＝０、ｆ（１）＞０、ｇ（０）＝０、ｇ（１）＞０、ｈ（０）＝０、かつ、ｈ（１）＞０であってもよい。さらに、ｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は単調増加関数であることが好ましい。
【００５６】
上記構成によれば、色が極端に濃くなったように見せることができ、色純度の悪いディスプレイを極めて明るい場所（外部環境）で観察するような厳しい条件で有効である。例えば、現状の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは色純度が悪いが、このディスプレイを炎天下で観察するような場合が上述した厳しい条件として想定される。
【００５７】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
ｆ（Ｒ）＝ｆ0 ・Ｒk
ｇ（Ｇ）＝ｇ0 ・Ｇk
ｈ（Ｂ）＝ｈ0 ・Ｂk （ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００５８】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
ｆ（Ｒ）＝ｆ0 ・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｒk ｝
ｇ（Ｇ）＝ｇ0 ・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｇk ｝
ｈ（Ｂ）＝ｈ0 ・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｂk ｝
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００５９】
なお、上記のαｒ、αｇ、およびαｂは１以下であることが好ましい。また、ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 も１以下であることが好ましい。また、Ｌｒｇ、Ｌｒｂ、Ｌｇｒ、Ｌｇｂ、Ｌｂｒ、およびＬｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。
【００６０】
上記各構成のカラー表示装置において、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｂｇをＧに応じて変化させ、ＫｒｂおよびＫｇｂをＢに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｂｒをＲに応じて変化させるものであることが好ましい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【００６１】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｂｇを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｂおよびＫｇｂを変化させ、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｂｒを変化させるものであることが好ましい。
【００６２】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【００６３】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝γｒ・Ｃｒｇ
Ｋｒｂ＝γｒ・Ｃｒｂ
Ｋｇｒ＝γｇ・Ｃｇｒ
Ｋｇｂ＝γｇ・Ｃｇｂ
Ｋｂｒ＝γｂ・Ｃｂｒ
Ｋｂｇ＝γｂ・Ｃｂｇ
（ただし、γｒは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに応じて変化する変数、γｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに応じて変化する変数、γｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに応じて変化する変数）
で表され、ＣｒｇおよびＣｂｇが０以上の数値範囲内でＧに応じて変化する関数、ＣｒｂおよびＣｇｂが０以上の数値範囲内でＢに応じて変化する関数、ＣｇｒおよびＣｂｒが０以上の数値範囲内でＲに応じて変化する関数であることが好ましい。
【００６４】
また、上記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、Ｃｒｇ＝ｉ（Ｇ）、Ｃｒｂ＝ｊ（Ｂ）、Ｃｇｒ＝ｋ（Ｒ）、Ｃｇｂ＝ｌ（Ｂ）、Ｃｂｒ＝ｍ（Ｒ）、Ｃｂｇ＝ｎ（Ｇ）とすると、ｉ（０）＝ｉ（１）＝０、ｊ（０）＝ｊ（１）＝０、ｋ（０）＝ｋ（１）＝０、ｌ（０）＝ｌ（１）＝０、ｍ（０）＝ｍ（１）＝０、ｎ（０）＝ｎ（１）＝０であることが好ましい。さらに、上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、０からＴ（ただしＴは０＜Ｔ＜１を満たす定数）までの区間で単調増加し、Ｔから１までの区間で単調減少する関数であることが好ましい。また、上記のＴは、約０．５であることが好ましい。
【００６５】
上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であることが好ましい。
【００６６】
また、上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
ｉ（Ｇ）＝Ｃｒｇ’・ｓｉｎ2(π・Ｇk ）
ｊ（Ｂ）＝Ｃｒｂ’・ｓｉｎ2(π・Ｂk ）
ｋ（Ｒ）＝Ｃｇｒ’・ｓｉｎ2(π・Ｒk ）
ｌ（Ｂ）＝Ｃｇｂ’・ｓｉｎ2(π・Ｂk ）
ｍ（Ｒ）＝Ｃｂｒ’・ｓｉｎ2(π・Ｒk ）
ｎ（Ｇ）＝Ｃｂｇ’・ｓｉｎ2(π・Ｇk ）
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であってもよい。
【００６７】
また、前記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、Ｃｒｇ＝ｉ（Ｇ）、Ｃｒｂ＝ｊ（Ｂ）、Ｃｇｒ＝ｋ（Ｒ）、Ｃｇｂ＝ｌ（Ｂ）、Ｃｂｒ＝ｍ（Ｒ）、Ｃｂｇ＝ｎ（Ｇ）とすると、ｉ（０）＝０、ｉ（１）＞０、ｊ（０）＝０、ｊ（１）＞０、ｋ（０）＝０、ｋ（１）＞０、ｌ（０）＝０、ｌ（１）＞０、ｍ（０）＝０、ｍ（１）＞０、ｎ（０）＝０、ｎ（１）＞０であってもよい。また、上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は単調増加関数であることが好ましい。
【００６８】
上記構成によれば、色が極端に濃くなったように見せることができ、色純度の悪いディスプレイを極めて明るい場所（外部環境）で観察するような厳しい条件で有効である。例えば、現状の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは色純度が悪いが、このディスプレイを炎天下で観察するような場合が上述した厳しい条件として想定される。
【００６９】
上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
ｉ（Ｇ）＝Ｃｒｇ’・Ｇk
ｊ（Ｂ）＝Ｃｒｂ’・Ｂk
ｋ（Ｒ）＝Ｃｇｒ’・Ｒk
ｌ（Ｂ）＝Ｃｇｂ’・Ｂk
ｍ（Ｒ）＝Ｃｂｒ’・Ｒk
ｎ（Ｇ）＝Ｃｂｇ’・Ｇk
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００７０】
上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
ｉ（Ｇ）＝Ｃｒｇ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｇk ｝
ｊ（Ｂ）＝Ｃｒｂ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｂk ｝
ｋ（Ｒ）＝Ｃｇｒ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｒk ｝
ｌ（Ｂ）＝Ｃｇｂ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｂk ｝
ｍ（Ｒ）＝Ｃｂｒ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｒk ｝
ｎ（Ｇ）＝Ｃｂｇ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｇk ｝
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００７１】
なお、上記のγｒは、γｇ、およびγｂは１以下であることが好ましい。また、Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、およびＣｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。また、上記のＣｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’も、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。
【００７２】
上記各構成のカラー表示装置は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを０以上の数値範囲内で調整するための調整手段をさらに備えていてもよい。
【００７３】
上記構成によれば、彩度向上（色強調）の度合いを使用者が好みに応じて調整することが可能となる。
【００７４】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝β・Ｍｒｇ
Ｋｒｂ＝β・Ｍｒｂ
Ｋｇｒ＝β・Ｍｇｒ
Ｋｇｂ＝β・Ｍｇｂ
Ｋｂｒ＝β・Ｍｂｒ
Ｋｂｇ＝β・Ｍｂｇ
（ただし、Ｍｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、各々が正の定数または０以上の数値範囲内でＲ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化する変数）
で表され、上記調整手段が、βを調整するものであってもよい。上記のＭｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。また、βは０以上１以下であることが好ましい。
【００７５】
上記各構成のカラー表示装置は、外光強度を検知する光センサ等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、上記色変換処理手段は、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであってもよい。
【００７６】
外部環境の変化によってカラーディスプレイの表面反射量などが変化し、その結果として実質的なコントラストが変化してしまうことがある。例えば、外光強度が強いほど、コントラストが低下し、彩度も低下する。このような場合、上記構成のように外部環境の変化に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御することが有効である。例えば、外光強度が強いほどＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを大きくすると、外光強度が強いときの彩度の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときに彩度が向上されすぎて色が飽和することを防止できる。したがって、より良好な画質を得ることができる。
【００７７】
上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを、
Ｋｒｇ＝β・Ｍｒｇ
Ｋｒｂ＝β・Ｍｒｂ
Ｋｇｒ＝β・Ｍｇｒ
Ｋｇｂ＝β・Ｍｇｂ
Ｋｂｒ＝β・Ｍｂｒ
Ｋｂｇ＝β・Ｍｂｇ
（ただし、Ｍｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、各々が正の定数または０以上の数値範囲内でＲ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化する変数）
で表したときに、βを０以上の数値範囲内で制御するものであってもよい。上記のＭｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。また、βは０以上１以下であることが好ましい。
【００７８】
上記信号処理手段は、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とすると、入力カラー映像信号の各色信号の階調レベルについて、０より大きい第１の閾レベル以下の階調レベルを０に変換する一方、第１の閾レベルより高く１より低い第２の閾レベル以上の階調レベルを１に変換し、第１の閾レベルを超え第２の閾レベル未満の階調レベルを、０を超え１未満の階調レベルに割り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことがより好ましい。
【００７９】
上記構成によれば、中間調を含む画像のコントラスト（メリハリ）を向上させることができ、さらに良好な画質を得ることができる。
【００８０】
なお、上記黒伸張・白伸張手段自体の効果は、従来公知の「白・黒伸張処理」の効果と同じであるが、本発明に係る色変換処理手段は、従来公知の「白・黒伸張処理」の問題点を改善することができるという効果を有している。
【００８１】
すなわち、「白・黒伸張処理」をした場合、階調特性を変えてしまうため、中間調の色バランスが変化してしまい、色が変わって見えることがある。本発明に係る色変換処理手段は、この色変化を補正する効果を有する。また、色バランスをも考慮して「白・黒伸張処理」を行ったとしても、例えば、液晶ディスプレイ等のシャッタ型ディスプレイや、表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるディスプレイ等のようにコントラストが無限大でない場合に、中間調の色合いが変化してしまう。この「白・黒伸張処理」に起因する中間調の色変化を本発明に係る色変換処理手段で補正することができる。
【００８２】
上記黒伸張・白伸張手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとし、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれについて、第１の閾値Ｘ（ただし０＜Ｘ＜１）以下の正の値である場合には０に変換する一方、第２の閾値Ｙ（ただしＸ＜Ｙ＜１）以上であり、かつ、１より小さい場合には１に変換し、Ｘより大きくＹより小さい場合には、
Ｒ’＝ｏ（Ｒ）
Ｇ’＝ｐ（Ｇ）
Ｂ’＝ｑ（Ｂ）
で表される関数により階調レベルＲ’、Ｇ’、およびＢ’に変換するものであり、ｏ（Ｒ）、ｐ（Ｇ）、およびｑ（Ｂ）はそれぞれ、Ｒ＝Ｘ〜Ｙ、Ｇ＝Ｘ〜Ｙ、およびＢ＝Ｘ〜Ｙの区間において０から１まで滑らかに単調増加する関数であることが好ましい。
【００８３】
また、０から１まで滑らかに単調増加する関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）としては、例えば、
ｏ（Ｒ）＝｛（Ｒ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝Z
ｐ（Ｇ）＝｛（Ｇ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝Z
ｑ（Ｂ）＝｛（Ｂ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝Z
（ただし、Ｚは任意の正の定数）
が好適である。また、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、
ｏ（Ｒ）＝［ｓｉｎ｛（π／２)(Ｒ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｐ（Ｇ）＝［ｓｉｎ｛（π／２)(Ｇ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｑ（Ｂ）＝［ｓｉｎ｛（π／２)(Ｂ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
（ただし、Ｚは任意の正の定数）
であってもよい。さらには、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、
ｏ（Ｒ）＝１−［ｓｉｎ｛（π／２）−（π／２)(Ｒ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｐ（Ｇ）＝１−［ｓｉｎ｛（π／２）−（π／２)(Ｇ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｑ（Ｂ）＝１−［ｓｉｎ｛（π／２）−（π／２)(Ｂ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
（ただし、Ｚは任意の正の定数）
であってもよい。
【００８４】
また、外光強度を検知するための光センサ等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに設け、上記黒伸張・白伸張手段が、検知手段の検知結果に応じてＸ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数を制御するようにしてもよい。また、Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数を調整するための調整手段を設けてもよい。
【００８５】
外部環境の変化によってカラーディスプレイの表面反射量などが変化し、その結果として実質的なコントラストが変化してしまうことがある。例えば、外光強度が強いほど、コントラストが低下する。このような場合、上記構成のように外部環境の変化に応じてＸ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数を制御することが有効である。例えば、外光強度が強いほどＸを大きくしＹを小さくすると、外光強度が強いときのコントラストの低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときにコントラストが高くなりすぎることを防止できる。したがって、より良好な画質を得ることができる。
【００８６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００８７】
図１に示すように、本実施形態のカラー表示装置は、太陽や室内照明光源等の外部光源からの光をカラー映像信号に応じて調光することにより表示を行うシャッタ型カラーディスプレイ１と、赤色の階調レベルを表す赤色信号Ｒ、緑色の階調レベルを表す緑色信号Ｇ、および青色の階調レベルを表す青色信号Ｂからなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られた赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’からなるカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイ１に出力する色変換処理回路（信号処理手段、色変換処理手段）２とを備えている。
【００８８】
色変換処理回路２は、入力カラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂのうちの１つまたは２つ）の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂのうちの１つまたは２つ）の階調レベルを減少させる処理を行うものである。
【００８９】
入力カラー映像信号は、Ｎ階調（黒０〜白（Ｎ−１））のＲＧＢ３色で構成される。すなわち、入力映像信号は、赤色の階調レベルを０（最低階調レベル；黒）〜Ｎ−１（最高階調レベル；白）の整数値（階調値）ｒで表すｎビットＮ階調（Ｎ＝２n ）のデジタル信号（赤色信号）Ｒ、緑色の階調レベルを０〜Ｎ−１の整数値ｇで表すｎビットＮ階調のデジタル信号（緑色信号）Ｇ、および青色の階調レベルを０〜Ｎ−１の整数値ｂで表すｎビットＮ階調のデジタル信号（青色信号）Ｂからなる３ｎビットのカラーデジタル映像信号である。
【００９０】
色変換処理回路２は、入力カラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値ｒ、ｇ、およびｂを
ｒ’＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ−ｇ）＋Ｋｒｂ（ｒ−ｂ）
ｇ’＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ−ｒ）＋Ｋｇｂ（ｇ−ｂ）
ｂ’＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ−ｒ）＋Ｋｂｇ（ｂ−ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数）
で表される演算で得られる階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’を出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【００９１】
Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。
【００９２】
また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。
【００９３】
これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動（桁操作）によって容易に達成できるからである。例えば、ｎビット（ｎ＞３）のデジタル信号に１／２3 （＝０．１２５）を乗じる計算は、下位３ビットを削除し、上位（ｎ−３）ビットを下位側に３桁移動させ、上位３ビットを“０００”にすることで達成できる。また、ｎビット（ｎ＞２）のデジタル信号に１／２2 （＝０．２５）を乗じる計算は、下位２ビットを削除し、上位（ｎ−２）ビットを下位側に２桁移動させ、上位２ビットを“００”にすることで達成できる。
【００９４】
そして、例えば、
Ｋｒｇ＝Ｋｒｂ＝０．１２５＝１／２3
Ｋｇｒ＝Ｋｇｂ＝０．２５＝１／２2
Ｋｂｒ＝Ｋｂｇ＝０．１２５＝１／２3
とした場合、色信号Ｒ・Ｇ・Ｂがそれぞれ８ビット２５６階調のデジタル信号“２００”，“１２０”，“１００”（１０進表記）である入力カラー映像信号は、色信号Ｒ’・Ｇ’・Ｂ’がそれぞれ“２２２”，“１０５”，“８５”（１０進表記）である出力カラー映像信号に変換される。したがって、赤っぽい中間色をより赤の原色に近い中間色に変換することができる。
【００９５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００９６】
図２に示すように、本実施形態のカラー表示装置は、実施の形態１のカラー表示装置に黒伸張・白伸張回路（信号処理手段、黒伸張・白伸張手段）３を追加したものである。
【００９７】
色変換処理回路２は、入力カラー映像信号ではなく、黒伸張・白伸張回路３から出力されたカラー映像信号に対して信号処理を行う以外は、実施の形態１と同様である。すなわち、色変換処理回路２は、黒伸張・白伸張回路３から出力された赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’の階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’を
ｒ”＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ’−ｇ’）＋Ｋｒｂ（ｒ’−ｂ’）
ｇ”＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ’−ｒ’）＋Ｋｇｂ（ｇ’−ｂ’）
ｂ”＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ’−ｒ’）＋Ｋｂｇ（ｂ’−ｇ’）
で表される演算で得られる階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”を出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【００９８】
黒伸張・白伸張回路３は、入力カラー映像信号の赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂのそれぞれの階調値ｒ、ｇ、およびｂについて、第１の閾値ｘ（Ｎ−３以下の自然数）以下の正の値である場合には０に変換する一方、第２の閾値ｙ（ただしｘより大きくＮ−２以下の整数）以上であり、かつ、Ｎ−１より小さい場合には１に変換し、ｘより大きくｙより小さい場合には、
ｒ’＝ｏ（ｒ）
ｇ’＝ｐ（ｇ）
ｂ’＝ｑ（ｂ）
（ただし、ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）はそれぞれ、Ｒ＝ｘ〜ｙ、Ｇ＝ｘ〜ｙ、およびＢ＝ｘ〜ｙの区間において０からＮ−１まで単調増加する関数）
で表される関数により階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’に変換し、変換の結果として得られた階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’を色変換処理回路２に出力するものである。
【００９９】
本実施形態では、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、以下に示す通りである。
【０１００】
ｏ（ｒ）＝（Ｎ−１）｛（ｒ−ｘ）／（ｙ−ｘ）｝Z
ｐ（ｇ）＝（Ｎ−１）｛（ｇ−ｘ）／（ｙ−ｘ）｝Z
ｑ（ｂ）＝（Ｎ−１）｛（ｂ−ｘ）／（ｙ−ｘ）｝Z
ただし、ｚは任意の正の定数である。また、演算結果の小数点以下は切り下げるものとする。
【０１０１】
したがって、各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値をｔ（＝ｒ，ｇ，ｂ）で表し、各色信号Ｒ’・Ｇ’・Ｂ’の階調値をｔ’（＝ｒ’，ｇ’，ｂ’）で表すと、
０≦ｔ≦ｘのとき、ｔ’＝０
ｘ＋１≦ｔ≦ｙ−１のとき、ｔ’＝（Ｎ−１）（ｔ−ｘ）／（ｙ−ｘ）
ｙ≦ｔ≦Ｎ−１のとき、ｔ’＝Ｎ−１
となる。
【０１０２】
本実施形態では、以上のように、黒伸張・白伸張回路３を設けたことで、中間調を含む画像のコントラスト（メリハリ）を向上させることができ、さらに良好な画質を得ることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）として、一次関数を用いたが、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、Ｒ＝ｘ〜ｙ、Ｇ＝ｘ〜ｙ、およびＢ＝ｘ〜ｙの区間において０からＮ−１まで単調増加する関数であれば特に限定されるものではなく、指数関数や三角関数を用いることもできる。
【０１０４】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１または２にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０５】
図３に示すように、本実施形態のカラー表示装置は、実施の形態２のカラー表示装置に対して、外光強度を検知するための外光センサ（検知手段）４と色変換調整器（調整手段）５とを追加したものである。
【０１０６】
色変換処理回路２は、黒伸張・白伸張回路３から出力された赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’の階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’を
ｒ”＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ’−ｇ’）＋Ｋｒｂ（ｒ’−ｂ’）
ｇ”＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ’−ｒ’）＋Ｋｇｂ（ｇ’−ｂ’）
ｂ”＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ’−ｒ’）＋Ｋｂｇ（ｂ’−ｇ’）
で表される演算で得られる階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”の出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【０１０７】
本実施形態では、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲で変化する変数であり、以下のように表される。
【０１０８】
Ｋｒｇ＝β・αｒ・Ｃｒｇ
Ｋｒｂ＝β・αｒ・Ｃｒｂ
Ｋｇｒ＝β・αｇ・Ｃｇｒ
Ｋｇｂ＝β・αｇ・Ｃｇｂ
Ｋｂｒ＝β・αｂ・Ｃｂｒ
Ｋｂｇ＝β・αｂ・Ｃｂｇ
上記のＣｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、およびＣｂｇは、それぞれ、ｇ’、ｂ’、ｒ’、ｂ’、ｒ’、およびｇ’に応じて０以上の数値範囲内で変化する変数である。Ｃｒｇ＝ｉ（ｇ’）、Ｃｒｂ＝ｊ（ｂ’）、Ｃｇｒ＝ｋ（ｒ’）、Ｃｇｂ＝ｌ（ｂ’）、Ｃｂｒ＝ｍ（ｒ’）、Ｃｂｇ＝ｎ（ｇ’）とすると、ｉ（ｇ’）、ｊ（ｂ’）、ｋ（ｒ’）、ｌ（ｂ’）、ｍ（ｒ’）、およびｎ（ｇ’）は、
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数とした。なお、演算結果が小数点以下の場合には切り下げるものとする。
【０１０９】
Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。また、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１１０】
上記のαｒ、αｇ、およびαｂは、それぞれ、ｒ、ｇ、およびｂに応じて０以上の数値範囲内で変化する変数である。αｒ＝ｆ（ｒ）、αｇ＝ｇ（ｇ）、αｂ＝ｈ（ｂ）とすると、ｆ（ｒ）、ｇ（ｇ）、およびｈ（ｂ）は、
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数とした。なお、演算結果が小数点以下の場合には切り下げるものとする。
【０１１１】
ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 は、１以下であることが好ましい。また、ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 は、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１１２】
このようにして、本実施形態では、実施の形態１と異なり、Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、およびＣｂｇとαｒ、αｇ、およびαｂとを、ｒ’、ｇ’、およびｂ’が０またはＮ−１に近づくほど小さくなるように変化させた。これによって、色変換処理回路２の信号処理によってカラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値が最小値０または最大値Ｎ−１に飽和するのを軽減することができる。すなわち、彩度向上（色強調）のしすぎを防止することができる。さらに、単色や補色には彩度向上（色強調）処理がなされないようにすることができる。
【０１１３】
本実施形態の黒伸張・白伸張回路３は、実施の形態２の黒伸張・白伸張回路３とほぼ同様であるが、ｘおよびｙを外光センサ４で検知された外光強度に応じて制御するようにした。
【０１１４】
色変換調整器５は、使用者が自分の好みでβを０以上１以下の数値範囲内で調整するためのものである。βが０のときには色変換処理回路２の彩度向上（色強調）機能がＯＦＦになり、βが１のときには色変換処理回路２の彩度向上（色強調）機能が最大限となる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、関数ｆ（ｒ’）、ｇ（ｇ’）、ｈ（ｂ’）、ｉ（ｇ’）、ｊ（ｂ’）、ｋ（ｒ’）、ｌ（ｂ’）、ｍ（ｒ’）、およびｎ（ｇ’）として、０以上（Ｎ−１）／２未満の区間には単調増加する一次関数を用い、（Ｎ−１）／２以上Ｎ−１以下の区間には単調減少する一次関数を用いた。しかしながら、関数ｆ（ｒ）、ｇ（ｇ）、およびｈ（ｂ）は、これに限らず、０以上（Ｎ−１）／２未満の区間で単調増加し、（Ｎ−１）／２以上Ｎ−１以下の区間で単調減少する指数関数や三角関数を用いてもよい。また、ｒ、ｇ、およびｂを（Ｎ−１）／２と比較することにより条件分けをしたが、条件分けの閾値を（Ｎ−１）／２から変更することもできる。さらに、場合によっては、関数ｆ（ｒ’）、ｇ（ｇ’）、ｈ（ｂ’）、ｉ（ｇ’）、ｊ（ｂ’）、ｋ（ｒ’）、ｌ（ｂ’）、ｍ（ｒ’）、およびｎ（ｇ’）として、０〜Ｎ−１の区間で単調増加する関数を用いてもよい。
【０１１６】
また、本実施形態では、βを使用者が好みによって調整できるようにしていたが、多くの場合、外光強度が強いほどβを大きくした方が使用者には良好な画質に感じられる。
【０１１７】
そこで、図４に示すように、色変換調整器５を省き、外光センサ４の検知結果に応じてβを０以上１以下の数値範囲内で自動的に制御するようにしてもよい。
【０１１８】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１９】
本実施形態のカラー表示装置は、色変換処理回路２の演算処理が異なる以外は、実施の形態１と同一の構成を備えている。
【０１２０】
本実施形態の色変換処理回路２は、実施の形態１と同様に、入力カラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値ｒ、ｇ、およびｂを
ｒ’＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ−ｇ）＋Ｋｒｂ（ｒ−ｂ）
ｇ’＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ−ｒ）＋Ｋｇｂ（ｇ−ｂ）
ｂ’＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ−ｒ）＋Ｋｂｇ（ｂ−ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数）
で表される演算で得られる階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’を出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【０１２１】
上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、実施の形態１と異なり、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数、αｒ、αｇ、およびαｂは、それぞれ、ｒ、ｇ、およびｂに応じて０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される変数である。
【０１２２】
上記のαｒ、αｇ、およびαｂは、それぞれ、ｒ、ｇ、およびｂに応じて０以上の数値範囲内で変化する変数であり、
で表される関数とした。なお、演算結果（ｒ’、ｇ’、およびｂ’の演算値）が小数点以下の場合には切り下げるものとする。
【０１２３】
定数Ｃは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。
【０１２４】
また、定数Ｃは、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。
なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１２５】
なお、以上の各実施形態では、シャッタ型カラーディスプレイ１を用いたカラー表示装置について説明したが、シャッタ型カラーディスプレイ１に代えて、他の彩度が比較的低いカラーディスプレイ、例えば、投射型カラーディスプレイディスプレイやカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ等のような、反射部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ；カラープラズマディスプレイ；カラーフィールドエミッションディスプレイ等を用いてもよい。これらのカラーディスプレイを用いた場合にも、シャッタ型カラーディスプレイ１を用いた場合と同様の効果が得られる。
【０１２６】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【０１２７】
〔実施例１〕
本実施例では、入力カラー映像信号は、２５６階調（黒０〜白２５５）のＲＧＢ３色で構成される。すなわち、入力映像信号は、各々が８ビット２５６階調である赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂからなる２４ビット（フルカラー）のカラーデジタル信号であり、前述した実施の形態でｎ＝８（Ｎ＝２５６）とした場合に相当する。
【０１２８】
本実施例では、図５に示すように、前述した実施の形態１のカラー表示装置において、シャッタ型カラーディスプレイ１として、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動の透過型カラー液晶ディスプレイ１０を用いた。透過型カラー液晶ディスプレイ１０は、光源としてのバックライト１１と、バックライト１１からの光を調光するための液晶層および液晶層をスイッチングするための多数のＴＦＴを備える透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）１２と、上記各ＴＦＴのソース電極に対して表示信号を印加するためのソースドライバ１３と、上記各ＴＦＴのゲート電極に対してゲート電圧（走査信号）を印加するためのゲートドライバ１４と、カラーデジタル映像信号をソースドライバ１３に供給すると共にソースドライバ１３およびゲートドライバ１４を制御するための制御信号をソースドライバ１３およびゲートドライバ１４に供給するためのタイミングコントローラ１５とを備えている。
【０１２９】
タイミングコントローラ１５には、図５に示すように、色変換処理回路２により処理されたカラーデジタル映像信号（赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”）が入力されるようにした。
【０１３０】
また、この透過型カラー液晶表示素子１２には、従来のカラー液晶表示装置に通常用いられているカラーフィルタ層と比較して、薄い層厚（１．２μｍ）を有し、５％高い透過率を有するカラーフィルタ層を予め作成した。
【０１３１】
本実施例では、係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、０．１２５（＝１／２3 ）に設定した。
【０１３２】
なお、本実施例のカラー表示装置（色変換処理回路２がＯＮ状態）との比較のために、以下のような２種類の比較用のカラー表示装置を用意した。
【０１３３】
１．上記実施例のカラー表示装置から色変換処理回路２を取り除き、カラーフィルタ層の層厚を通常の層厚（１．３μｍ）に変更した構成（従来の構成）のカラー液晶表示装置（以下、「比較例１のカラー表示装置」と称する）。
【０１３４】
２．上記実施例のカラー表示装置において、色変換処理回路２をＯＦＦ状態とし、色変換処理回路２をスルーさせて、入力カラーデジタル映像信号がそのまま透過型カラー液晶ディスプレイ１０に入力するようにした構成（以下、「比較例２のカラー表示装置」と称する）。
【０１３５】
本実施例のカラー表示装置と比較例１・２のカラー表示装置との比較結果を表１に示す。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
色再現範囲は、ＣＩＥ色度座標上における三原色（赤色、緑色、青色）の色度座標点を結んだ三角形（色再現範囲）の面積で評価した結果である。また、色再現性の主観評価とは、一般的ないくつかの画像（自然画）と、それらの画像を本実施例および比較例１・２のカラー表示装置で表示した画像とを被験者１０人に観察してもらい、色が薄くなったことが分かるかどうか（実施例の信号処理の有効性）を下記の評価基準で採点させたものの平均である。
【０１３８】
５：分からない
４：分かるが気にならない
３：分かるが邪魔にならない
２：邪魔になる
１：非常に邪魔になる
なお、「気にならない」とは、よく見れば色が薄くなったことが分かるが、色が薄くなったことを全く意識せず表示を見ることができる程度であることを表す。また、「邪魔にならない」とは、色が薄くなったことがはっきりと分かるが、表示を観察することを妨害しないレベルであることを表す。
【０１３９】
表１から、実施例１および比較例２のカラー表示装置は、比較例１のカラー表示装置と比較して透過率が５％増加している。そのため、これらのカラー表示装置のバックライトの輝度を等しくした場合、実施例１および比較例２のカラー表示装置の輝度は、比較例１のカラー表示装置より５％高くなり、明るい表示が得られた。また、これらのカラー表示装置の輝度を等しくした場合、実施例１および比較例２のカラー表示装置では、比較例１のカラー表示装置と比較してバックライトの輝度を５％低く（暗く）することができた。したがって、実施例１のカラー表示装置では、比較例１のカラー表示装置と比較して５％程度の消費電力削減効果が得られる。
【０１４０】
また、これらのカラー表示装置ではカラーフィルタによってカラー表示を行っているため、色変換処理回路２を用いない場合、色再現性の向上のためには比較例１のようにカラーフィルタ層の層厚を厚くする必要がある。しかし、そうした場合、透過率が低下し、明度（表示品位）の低下や消費電力の増大を招く。逆に、単に比較例２のようにカラーフィルタ層の層厚を薄くすると、高い色再現性を得ることができない。
【０１４１】
これに対し、実施例１では、比較例１と比較すると、原色の色再現性は低下しているものの、主観評価結果をみると、若干名の被験者のみが色が薄くなったと認識していることから、色が薄くなったことを検知できる限界（検知限）程度の色再現性を維持しており、信号処理なしの比較例２よりも極めて優れた評価結果が得られていることが分かる。これは、一般的な自然画では中間調が主体であることが多く、実施例１では、色変換処理回路２により中間調の色を濃くしたことで、実用上（主観的な評価上）はほとんど色再現性の低下を感じることがなくなり、信号処理なしの比較例２よりも極めて優れた評価結果が得られたためと考えられる。
【０１４２】
なお、前述したように、カラー液晶表示装置の原色の色再現範囲自体は信号処理で広げることはできない。しかしながら、実施例１では、透過型カラー液晶ディスプレイ１０固有の色再現範囲よりもむしろ中間調の彩度を強調することで、あたかも観察者には色再現範囲が広がっているかのように見せることができる。
【０１４３】
以上のように、実施例１では、実用上問題のない表示を実現しながら、輝度の向上や消費電力の削減を実現できた。
【０１４４】
〔実施例２〕
本実施例では、入力カラー映像信号は、２５６階調（黒０〜白２５５）の色信号Ｒ・Ｇ・Ｂで構成される。すなわち、入力映像信号は、各々が８ビット２５６階調である赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂからなる２４ビット（フルカラー）のカラーデジタル信号であり、前述した実施の形態でＮ＝２５６（ｎ＝８）とした場合に相当する。
【０１４５】
本実施例では、図６に示すように、前述した実施の形態２のカラー表示装置において、シャッタ型カラーディスプレイ１として、従来公知のＴＦＴ駆動の反射型カラー液晶ディスプレイ２０を用いた。反射型カラー液晶ディスプレイ２０は、バックライト１１および透過型カラー液晶表示素子１２に代えて、反射型カラー液晶表示素子（光シャッタ）２２を備える以外は透過型カラー液晶ディスプレイ１０と同一の構成を備えている。反射型カラー液晶表示素子２２は、液晶層およびＴＦＴに加えて、液晶層の背面側に外光（太陽や室内照明光源等の外部光源からの光）を反射するための反射層を備え、反射層による反射光を液晶で調光することにより表示を行うものである。
【０１４６】
反射型カラー液晶ディスプレイ２０のタイミングコントローラ１５には、図６に示すように、黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２により処理されたカラー映像信号（赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”）が入力されるようにした。
【０１４７】
本実施例の黒伸張・白伸張回路３では、各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値ｔに対し、各色信号Ｒ’・Ｇ’・Ｂ’の階調値ｔ’は、
０≦ｔ≦１６のとき、ｔ’＝０
１７≦ｔ≦２３４のとき、ｔ’＝２５５・（ｔ−１６）／（２３５−１６）
（ただし、小数点以下は切り下げる）
２３５≦ｔ≦２５５のとき、ｔ’＝２５５
となる。
【０１４８】
本実施例の色変換処理回路２では、係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、次のように設定した。
【０１４９】
Ｋｒｇ＝Ｋｒｂ＝０．２５（＝１／２2 ）
Ｋｇｒ＝Ｋｇｂ＝０．５（＝１／２）
Ｋｂｒ＝Ｋｂｇ＝０．２５（＝１／２2 ）
このような黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２を反射型カラー液晶ディスプレイ２０と組み合わせたカラー表示装置では、中間調の色を濃く強調することが可能になり、従来の反射型液晶表示装置に比べて画質向上を達成することができた。
【０１５０】
〔実施例３〕
本実施例では、実施例１・２と同様に、入力カラー映像信号は、２５６階調（黒０〜白２５５）の色信号Ｒ・Ｇ・Ｂで構成される。
【０１５１】
本実施例では、図７に示すように、前述した実施の形態３のカラー表示装置において、シャッタ型カラーディスプレイ１として、従来公知のＴＦＴ駆動の半透過型カラー液晶ディスプレイ３０を用いた。半透過型カラー液晶ディスプレイ３０は、透過型カラー液晶表示素子１２に代えて、半透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）３２を備える以外は透過型カラー液晶ディスプレイ１０と同一の構成を備えている。半透過型カラー液晶表示素子３２は、液晶層およびＴＦＴに加えて、液晶層の背面側に周囲光を反射すると共にバックライト１１からの光を透過しうる半透過性反射板を備えるものである。
【０１５２】
また、半透過型カラー液晶ディスプレイ３０は、外光センサ４で検知された外光強度に応じて、外光強度が４０００ルクス以上のときにはバックライト１１を点灯させず外光を用いて表示を行う一方、外光強度が４０００ルクス未満のときにはバックライト１１を点灯させバックライト１１の光を用いて表示を行うものである。
【０１５３】
半透過型カラー液晶ディスプレイ３０のタイミングコントローラ１５には、図７に示すように、黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２により処理されたカラー映像信号（赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”）が入力されるようにした。
【０１５４】
本実施例の黒伸張・白伸張回路３では、Ｚ＝１に設定した。また、本実施例の黒伸張・白伸張回路３では、ｘおよびｙを外光センサ４で検知された外光強度に応じて以下のように調整した。
【０１５５】
外光強度が４０００ルクス以上（外光強）であり、バックライト１１がＯＦＦの場合、ｘ＝４０、ｙ＝２２０とした。
【０１５６】
外光強度が２０００ルクス以上４０００ルクス未満（外光中）であり、バックライト１１がＯＮの場合、ｘ＝２５、ｙ＝２３０とした。
【０１５７】
外光強度が２０００ルクス未満（外光弱）であり、バックライト１１がＯＮの場合、ｘ＝１０、ｙ＝２４０とした。
【０１５８】
なお、外光強度が４０００ルクス以上の条件は、外光が強く、反射モードが支配的な使用条件である。また、外光強度が２０００ルクス以上４０００ルクス未満の条件は、外光が比較的弱く、反射モードと透過モードとが共存する条件である。また、外光強度が２０００ルクス未満の条件は、外光がさらに弱く、透過モードが支配的な条件である。
【０１５９】
本実施例の色変換処理回路２では、係数ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、Ｃｂｇ’、ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 は、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、次のように設定した。
【０１６０】
ｋ＝１
Ｃｒｇ’＝Ｃｒｂ’＝Ｃｇｒ’＝Ｃｇｂ’＝Ｃｂｒ’＝Ｃｂｇ’＝０．２５
ｆ0 ＝ｇ0 ＝ｈ0 ＝２
このような黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２を半透過型カラー液晶ディスプレイ３０と組み合わせたカラー表示装置では、外光強度、およぴ反射モードと透過モードとのバランス（バックライト１１の輝度）によってコントラストが変化しても、それぞれの条件で最適に中間調の色を濃く強調することが可能になり、従来の半透過型液晶表示装置に比ぺて、画質向上を達成することができた。
【０１６１】
なお、本実施例では、βを使用者が好みによって調整できるようにしていたが、図８に示すように、色変換調整器５を省き、外光センサ４の検知結果に応じてβを０以上１以下の数値範囲内で自動的に制御するようにしてもよい。
【０１６２】
また、上記実施例２・３の黒伸張・白伸張回路３では、Ｚ＝１に設定したが、Ｚは大きくするほどコントラスト比（色強調の度合い）をより高めることができるので、適宜調整するとよい。例えば、反射型カラー液晶ディスプレイ２０に代えて透過型カラー液晶ディスプレイ１０を用い、この透過型カラー液晶ディスプレイ１０を比較的明るい場所で用いた場合には、Ｚを１より大きい値に設定すると、より画質が向上したように感じることができた。例えば、透過型カラー液晶ディスプレイ１０を特に明るい部屋で用いた場合には、Ｚを１．２に設定すると、より画質が向上したように感じることができた。同様の効果は、ｘを１６より大きくしたり、ｙを２３５より小さくした場合にも得られた。
【０１６３】
〔実施例４〕
本実施例のカラー表示装置は、実施例１の色変換処理回路２の演算処理における係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇ以外は、実施例１と同一である。
【０１６４】
本実施例では、係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、０．２５（＝１／２2 ）に設定した。
【０１６５】
図９に、入力カラー映像信号の緑色信号Ｇの階調値ｇおよび青色信号Ｂの階調値ｂを６４に固定し、入力カラー映像信号の赤色信号Ｒの階調値ｒを０（黒）〜２５５（白）まで変化させたときの、出力カラー映像信号の赤色信号Ｒ’の階調値ｒ’の変化を破線で示す。
【０１６６】
〔実施例５〕
本実施例のカラー表示装置は、実施例１の色変換処理回路２を、実施の形態５の色変換処理回路２に変更する以外は、実施例１と同一である。
【０１６７】
したがって、出力カラー映像信号の赤色信号Ｒ’の階調値ｒ'、緑色信号Ｇ’の階調値ｇ’、および青色信号Ｂ’の階調値ｂ’は、
ｒ'＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ−ｇ）＋Ｋｒｂ（ｒ−ｂ）
ｇ'＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ−ｒ）＋Ｋｇｂ（ｇ−ｂ）
ｂ'＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ−ｒ）＋Ｋｂｇ（ｂ−ｇ）
で表される。
【０１６８】
また、入力カラー映像信号は、実施例１と同様に、２５６階調のＲＧＢ３色で構成され、ｎ＝８（Ｎ＝２５６）である。また、本実施例の色変換処理回路２では、係数Ｃは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、Ｃ＝０．２５に設定した。
【０１６９】
したがって、上記係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝０．２５×αｒ×αｇ
Ｋｒｂ＝０．２５×αｒ×αｂ
Ｋｇｒ＝０．２５×αｇ×αｒ
Ｋｇｂ＝０．２５×αｇ×αｂ
Ｋｂｒ＝０．２５×αｂ×αｒ
Ｋｂｇ＝０．２５×αｂ×αｇ
で表され、上記のαｒ、αｇ、およびαｂは、
で表される。
【０１７０】
図９に、入力カラー映像信号の緑色信号Ｇの階調値ｇおよび青色信号Ｂの階調値ｂを６４に固定し、入力カラー映像信号の赤色信号Ｒの階調値ｒを０（黒）〜２５５（白）まで変化させたときの、出力カラー映像信号の赤色信号Ｒ’の階調値ｒ’の変化を実線で示す。
【０１７１】
図９から分かるように、実施例４では、白（２５５）近傍や黒（０）近傍で変換後の階調値が飽和している。すなわち、元の階調値が白（２５５）近傍や黒（０）近傍である場合に、変換後の階調値が白（２５５）または黒（０）で一定になっている。これは、実質的な階調数の減少を意味する。
【０１７２】
一方、実施例５では滑らかな曲線を描いており、実施例４のような飽和現象が現れてない。したがって、実質的な階調数の減少を防止し、画像の表現力を向上させることができる。
【０１７３】
また、実施例５のカラー表示装置について、実施例１で述べた色再現性の評価を行ったところ、色再現範囲の主観評価値は４．８であった。したがって、実施例５のカラー表示装置では、比較例１とほぼ同等レベルの表示性能を得ることができた。
【０１７４】
なお、実施例１〜４では、シャッタ型カラーディスプレイ１として液晶ディスプレイを用いた場合について説明したが、シャッタ型カラーディスプレイ１としてエレクトロクロミズムディスプレイを用いてもよい。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明のカラー表示装置は、以上のように、（１）シャッタ型カラーディスプレイ、（２）反射部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ、（３）カラープラズマディスプレイ、または（４）カラーフィールドエミッションディスプレイと、信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段が、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含む構成である。
【０１７６】
上記構成では、中間調の色を濃くすることにより画質向上を達成することができる。すなわち、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、彩度を高めることができる。その結果、上記構成は、カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、高い彩度を得ることができるという効果を奏する。
【０１７７】
さらに、カラーディスプレイに低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得ることができるという効果も得られる。
【０１７８】
また、カラープラズマディスプレイおよびカラーフィールドエミッションディスプレイを用いた場合、高い彩度（濃い色）を維持しながら蛍光体の輝度を抑えることできる。それゆえ、実用上問題のないレベルの表示品位を維持しながら、消費電力を低くすることができるという効果も得られる。
【０１７９】
上記各構成のカラー表示装置において、上記カラー映像信号は、赤色信号（赤色の階調レベルを表す信号）、緑色信号（緑色の階調レベルを表す信号）、および青色信号（青色の階調レベルを表す信号）からなり、上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数または０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであることが好ましい。
【０１８０】
上記構成では、各色信号の階調レベルの差が大きいほど彩度向上（色強調）の度合いが大きくなる。したがって、中間色の彩度向上の度合いは、無彩色に近いほど小さくなる一方、原色に近いほど大きくなる。その結果、色再現性を損なうことなく彩度を向上させることができ、良好な画質を得ることができる。
【０１８１】
また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数である場合、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが特に好ましい。これにより、色変換処理手段の演算量を少なくすることができ、色変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。なぜなら、カラー映像信号が２進数のデジタル信号である場合、このデジタル信号に対して１／（２の整数乗）で表される定数を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１８２】
上記色変換処理手段は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【０１８３】
また、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｒｂをＲに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｇｂをＧに応じて変化させ、ＫｂｒおよびＫｂｇをＢに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【０１８４】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｒｂを変化させ、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｇｂを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｂｒおよびＫｂｇを変化させるものであることが好ましい。
【０１８５】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【０１８６】
上記各構成のカラー表示装置において、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｂｇをＧに応じて変化させ、ＫｒｂおよびＫｇｂをＢに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｂｒをＲに応じて変化させるものであることが好ましい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【０１８７】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｂｇを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｂおよびＫｇｂを変化させ、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｂｒを変化させるものであることが好ましい。
【０１８８】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【０１８９】
上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに無関係に変化する変数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される変数であることが好ましい。
【０１９０】
また、上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
αｒ＝２×Ｒ （Ｒ＜０．５）
αｒ＝２×（１−Ｒ） （Ｒ≧０．５）
αｇ＝２×Ｇ （Ｇ＜０．５）
αｇ＝２×（１−Ｇ） （Ｇ≧０．５）
αｂ＝２×Ｂ （Ｂ＜０．５）
αｂ＝２×（１−Ｂ） （Ｂ≧０．５）
で表される変数であることも好ましい。
【０１９１】
上記各構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
【０１９２】
上記各構成のカラー表示装置は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを０以上の数値範囲内で調整するための調整手段をさらに備えていてもよい。
【０１９３】
上記構成によれば、彩度向上（色強調）の度合いを使用者が好みに応じて調整することが可能となる。
【０１９４】
上記各構成のカラー表示装置は、外光強度を検知する光センサ等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、上記色変換処理手段は、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであってもよい。
【０１９５】
上記構成によれば、外光環境の変化による彩度の低下を効果的に補正することができる。例えば、外光強度が強いほどＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを大きくすると、外光強度が強いときの彩度の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときに彩度が向上されすぎて色が飽和することを防止できる。したがって、より良好な画質を得ることができる。
【０１９６】
上記信号処理手段は、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とすると、入力カラー映像信号の各色信号の階調レベルについて、０より大きい第１の閾レベル以下の階調レベルを０に変換する一方、第１の閾レベルより高く１より低い第２の閾レベル以上の階調レベルを１に変換し、第１の閾レベルを超え第２の閾レベル未満の階調レベルを、０を超え１未満の階調レベルに割り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことがより好ましい。
【０１９７】
上記構成によれば、中間調を含む画像のコントラスト（メリハリ）を向上させることができ、さらに良好な画質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例に係るカラー表示装置における、色変換前後の赤色信号の階調値を示すグラフである。
【符号の説明】
１ シャッタ型カラーディスプレイ
２ 色変換処理回路（信号処理手段、色変換処理手段）
３ 黒伸張・白伸張回路（信号処理手段、黒伸張・白伸張手段）
４ 外光センサ（検知手段）
５ 色変換調整器（調整手段）
１０ 透過型カラー液晶ディスプレイ（シャッタ型カラーディスプレイ）
１１ バックライト（光源）
１２ 透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）
２０ 反射型カラー液晶ディスプレイ（シャッタ型カラーディスプレイ）
２２ 反射型カラー液晶表示素子（光シャッタ）
３０ 半透過型カラー液晶ディスプレイ（シャッタ型カラーディスプレイ）
３２ 半透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）
Ｒ、Ｒ’、Ｒ” 赤色信号（色信号）
Ｇ、Ｇ’、Ｇ” 緑色信号（色信号）
Ｂ、Ｂ’、Ｂ” 青色信号（色信号）
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理手段を備えるカラー表示装置に関するものであり、より詳しくは、シャッタ型カラーディスプレイ、表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイ、カラープラズマディスプレイ、またはカラーフィールドエミッションディスプレイと、彩度を向上させるための色変換手段とを備えるカラー表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に液晶テレビの高画質化を実現する目的で、各種の信号処理回路を内蔵したカラー液晶表示装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２４０１９８号公報には、赤色の画像表示用デジタル信号（Ｒ信号）、緑色の画像表示用デジタル信号（Ｇ信号）、および青色の画像表示用デジタル信号（Ｂ信号）に対して、Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号の階調数のうちいずれか１つまたは２つが異なる場合に、１階調以上の任意に設定した信号を小さい方の１つまたは２つの信号に加算する色度調整回路を有するカラー液晶表示装置が開示されている。
【０００４】
上記公報の発明の目的は、カラーフィルタの色材を変更することなく、色再現範囲を調整可能にすることにある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−２４０１９８号公報に記載の色度調整回路は、小さい方の１つまたは２つの信号の階調数を上げるものであるため、有彩色の画素の色度は、色度座標上では、上記公報の図３および図７に示されているように、各色成分の色度座標点が白色方向へ移動し、色再現範囲（色度範囲）が小さくなる。そのため、有彩色の画素は、色度が白色寄りにシフトされ、彩度が低くなる。
【０００６】
また、特開平１０−２４０１９８号公報では色再現範囲を調整可能にしているが、カラー液晶表示装置の原色の色再現範囲自体を信号処理で広げることはできない。なぜなら、信号処理では各画素の１００％輝度を超える輝度を得ることができないからである。一方、色再現範囲を上記公報の図３および図７に示されているように、色再現範囲を狭くすることは可能である。特開平１０−２４０１９８号公報の技術で可能なのは、カラーフィルタ厚むらに起因するホワイトバランスのずれを補正することだけである。
【０００７】
一方、液晶ディスプレイに代表されるシャッタ型カラーディスプレイでは、一般的に、光シャッタによる遮光が完璧でなく、漏れ光を生じるため、暗い階調では彩度（色純度）が極端に低下する。
【０００８】
すなわち、例えば、カラー液晶ディスプレイのコントラスト比は、一般的な透過型では３００程度であり、また、一般的な反射型では１０程度である。これは白表示の輝度を１とすると、黒表示の輝度が１／３００程度または１／１０程度ということであり、カラー液晶ディスプレイの黒表示は完全な黒表示（輝度０）にはなっていない。また、実際の使用環境においては、外光がカラー液晶ディスプレイの表示面にて反射・散乱するため、黒表示の輝度はさらに増加（コントラスト比は低下）する傾向にある。そのため、このような一般的なカラー液晶ディスプレイで表示される映像は、理想的な映像（テレビであれば再現すべき元の映像）よりも彩度の低い（色の薄い）ものとなってしまう。これは、色度座標上では、各色成分の色度座標点が白色方向へ移動することに相当する。
【０００９】
さらに、カラー液晶表示装置では、カラーフィルタにて色を分離し、カラー画像を表示するものが多い。この場合、透過率の向上と色純度の向上とは相反する関係にある。すなわち、例えば、カラーフィルタの色を濃くすると、彩度が向上し、色再現性が向上する（色が良くなる）が、透過率は低下してしまう。一方、輝度向上や光源の低消費電力化（光源を備える場合）の観点から、透過率を増加させようとすると、カラーフィルタの色を薄くする必要があり、その場合、彩度（色純度）を低下してしまう。
【００１０】
よって、カラーフィルタを用いたカラー液晶表示装置では、（１）黒表示が完全に黒表示にならない、（２）透過率を増加させようとすると、カラーフィルタの色純度が低くなる、という２つの原因により、彩度が低下する（色が薄くなる）という問題があることがわかる。
【００１１】
また、このような彩度が低下するという問題は、最近注目されている、投射型カラーディスプレイやカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ、カラープラズマディスプレイ、カラーフィールドエミッションディスプレイ等においても同様に見られる。
【００１２】
すなわち、反射スクリーン表面に前方から光ビームを投射する前面投射型カラーディスプレイや、拡散透過スクリーン上に背面側から光ビームを投射する背面投射型カラーディスプレイ、蛍光体層の背後の近傍に反射性電極を備えるカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ等のように、反射部材または拡散透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイでは、特に暗表示時の外光の反射または散乱により彩度が低下する。
【００１３】
すなわち、背面投射型カラーディスプレイでは、表示面であるスクリーン（投射スクリーン）自体が散乱体であるため、たとえ黒表示の状態であっても、外光があれば、外光をスクリーンが散乱し、散乱光の一部が観測者の目に達してしまう。そのため、外光があれば、コントラスト比が低下してしまう。また、前面投射型カラーディスプレイでは、表示面であるスクリーン自体が反射部材であるため、たとえ黒表示の状態であっても、外光があれば、外光をスクリーンが反射してしまい、コントラスト比が低下してしまう。その結果、彩度（色純度）が低下する。
【００１４】
なお、投射型ディスプレイにおいて、黒表示の状態は、普通に見れば白に見えるスクリーンに光が投射されていない暗い白状態であり、白表示の状態は、この状態をさらに明るくした状態である。
【００１５】
また、蛍光体層の背面側の近傍位置に背面電極を備えるエレクトロルミネッセンスディスプレイでは、背面電極がアルミニウム電極等の反射性電極であることが多く、そのような反射性電極を背面電極として備える構成の場合、たとえ黒表示であっても、外光があれば、外光を背面電極が反射してしまい、コントラスト比が低下してしまう。その結果、彩度（色純度）が低下する。
【００１６】
さらに、蛍光体を励起して表示を行うディスプレイにおいても、プラズマディスプレイやフィールドエミッションディスプレイでは、蛍光体の色純度を追求すると、蛍光体の発光効率が悪くなるという問題点を有している。すなわち、高輝度の表示を得るためには、低色純度・高効率の蛍光体を用いる必要があり、そうした場合、彩度が低下する。よって、低色純度・高効率の蛍光体を用いて色再現性の良好な表示を得るためには、彩度を向上（強調）することが求められる。
【００１７】
以上のように、（１）カラー液晶ディスプレイに代表されるシャッタ型カラーディスプレイ、（２）投射型ディスプレイやエレクトロルミネッセンスディスプレイ等のような、反射部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ、（３）カラープラズマディスプレイ、および（４）カラーフィールドエミッションディスプレイにおいては、彩度が低下するという問題がある。
【００１８】
そのため、これらのディスプレイに対して特開平１０−２４０１９８号公報に記載の色度調整回路を用いると、彩度がより一層低下してしまい、逆効果となる。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、上記の（１）〜（４）のいずれかのタイプのカラーディスプレイと信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、カラーディスプレイの彩度が低くとも高い彩度の表示を得ることができるカラー表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、光源（均一輝度のバックライトや、太陽等の外部光源）からの光を光シャッタで調光することにより表示を行うシャッタ型カラーディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。
【００２１】
上記構成では、中間調の色を濃くすることにより画質向上を達成することができる。すなわち、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。例えば、赤色が主の色成分であり、青色および緑色がわずかに含まれる中間色の映像信号に対し、赤色を増加させる一方、青色および緑色を減少させることができる。また、中間調の原色（単色）の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさ（色信号の階調レベル）が等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、色純度（彩度）を高めることができる。すなわち、例えば、赤っぽい色を、より原色の赤色に近い赤っぽい色、あるいは原色の赤色に変換することができる。その結果、シャッタ型カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、高い彩度を得ることができる。
【００２２】
さらに、シャッタ型カラーディスプレイに低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得ることができる。
【００２３】
なお、上記シャッタ型カラーディスプレイは、典型的には液晶ディスプレイであり、液晶の背面に設けたバックライトからの光を液晶で調光する透過型カラー液晶ディスプレイ；液晶の背面に設けた光反射板で周囲光（外光）を反射すると共に液晶で調光する反射型カラー液晶ディスプレイ；液晶の背面に半透過性反射板を備えると共にこの半透過性反射板の背面にバックライトを備え、周囲が明るいときには周囲光を用いて表示を行う一方、周囲が暗いときにはバックライトを用いて表示を行う半透過型カラー液晶ディスプレイ（透過反射兼用形液晶ディスプレイ）等が挙げられる。
【００２４】
透過型カラー液晶ディスプレイは、一般的にコントラスト比は３００前後であり、また、表示面の表面による外光の反射により、色が薄くなる（彩度が低下する）傾向があるため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。反射型カラー液晶ディスプレイは、一般的にコントラスト比は１０前後であり、色が薄くなり（彩度が低下し）色再現性が低下するため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。半透過型カラー液晶ディスプレイは、上記の２種のカラー液晶ディスプレイの特性を含むため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。
【００２５】
また、シャッタ型カラーディスプレイの典型例としては、エレクトロクロミズムディスプレイも挙げられる。エレクトロクロミズムとは、電位差による酸化還元反応により物質の状態を変化させて色や透過率を変化させる技術である。このエレクトロクロミズムを用いたディスプレイ、すなわちエレクトロクロミズムディスプレイもシャッタ型カラーディスプレイとして使用することができる。
【００２６】
また、本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。
【００２７】
上記構成では、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、色純度（彩度）を高めることができる。その結果、カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、彩度の高い表示を得ることができる。
【００２８】
さらに、上記の反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイに低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得ることができる。
【００２９】
上記の反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイとしては、反射部材としての反射スクリーンまたは拡散透過部材としての拡散透過スクリーン（表示面）上に光ビームを投射する投射型カラーディスプレイ、および、蛍光体層（表示面）と、蛍光体層の背面側の近傍位置に設けられた反射部材としての反射性の背面電極とを備えるエレクトロルミネッセンスディスプレイが挙げられる。
【００３０】
液晶表示素子（液晶パネル）やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などを用いたあらゆるタイプの投射型カラーディスプレイでは、外光がスクリーンで反射または散乱するため、彩度が低下する（色が薄くなる）傾向がある。本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。また、エレクトロルミネッセンスディスプレイでは、一般に、背面電極（画素電極）やバスラインが金属で形成されており、外光を反射しやすいので、彩度が低下する（色が薄くなる）傾向がある。そのため、本発明に係る色変換処理により彩度を向上させることで画質向上効果が得られる。
【００３１】
また、本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、カラープラズマディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラープラズマディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。また、本発明のカラー表示装置は、上記の課題を解決するために、カラーフィールドエミッションディスプレイと、複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーフィールドエミッションディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含むことを特徴としている。
【００３２】
カラープラズマディスプレイおよびカラーフィールドエミッションディスプレイは、蛍光体を励起して表示を行うものであるが、共に消費電力が大きいディスプレイであり、色純度を追求すると効率が悪くなるという問題点を有している。
【００３３】
上記構成では、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、色純度（彩度）を高めることができる。その結果、カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、彩度の高い表示を得ることができる。
【００３４】
また、上記各構成では、カラープラズマディスプレイおよびカラーフィールドエミッションディスプレイに色変換処理手段を組み合わせたことで、高い彩度（濃い色）を維持しながら蛍光体の輝度を抑えることできる。それゆえ、実用上問題のないレベルの表示品位を維持しながら、消費電力を低くすることができる。
【００３５】
上記各構成のカラー表示装置において、上記カラー映像信号は、赤色信号（赤色の階調レベルを表す信号）、緑色信号（緑色の階調レベルを表す信号）、および青色信号（青色の階調レベルを表す信号）からなり、上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数または０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであることが好ましい。
【００３６】
ところで、前述した特開平１０−２４０１９８号公報記載の信号処理は、階調レベルの変更量（加算量）が固定されている。しかし、色信号によって階調レベルの変更量を最適に調整しなければ、良好な画質を得ることができない。
【００３７】
上記の好ましい形態では、各色信号の階調レベルの差が大きいほど彩度向上（色強調）の度合いが大きくなる。したがって、中間色の彩度向上の度合いは、無彩色に近いほど小さくなる一方、原色に近いほど大きくなる。その結果、色再現性を損なうことなく彩度を向上させることができ、良好な画質を得ることができる。
【００３８】
また、上記色変換処理手段は、画像メモリーなどの大規模回路も必要とせず、ごく簡単な回路で達成できる。
【００３９】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、２以下であることがより好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数であれば、色変換処理手段の演算量を少なくすることができる。したがって、色変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。
【００４０】
なお、赤色信号、緑色信号、および青色信号が各々ｎビットＮ階調（Ｎ＝２n ）のデジタル信号である場合、各信号は０、１、２、…、Ｎ−２、Ｎ−１のＮ個の値をとり、それぞれ、０（黒）、１／（Ｎ−１）、２／（Ｎ−１）、…、（Ｎ−２）／（Ｎ−１）、１（白）の階調レベルを表す。したがって、赤色信号、緑色信号、および青色信号の値をそれぞれｒ、ｇ、およびｂとすると、階調レベルＲ、Ｇ、およびＢは、次のように表される。
【００４１】
Ｒ＝ｒ／（Ｎ−１）
Ｇ＝ｇ／（Ｎ−１)
Ｂ＝ｂ／（Ｎ−１）
また、階調レベルＲ’、Ｇ’、およびＢ’は負の値をとりえないので、前記の階調レベルＲ’、Ｇ’、およびＢ’を演算するための演算式の右式が負となった場合には、左式を０にするものとする。
【００４２】
また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数である場合、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが特に好ましい。これにより、色変換処理手段の演算量を少なくすることができ、色変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。なぜなら、カラー映像信号が２進数のデジタル信号である場合、このデジタル信号に対して１／（２の整数乗）で表される定数を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【００４３】
上記の色変換処理手段は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【００４４】
また、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｒｂをＲに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｇｂをＧに応じて変化させ、ＫｂｒおよびＫｂｇをＢに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【００４５】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｒｂを変化させ、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｇｂを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｂｒおよびＫｂｇを変化させるものであることが好ましい。
【００４６】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【００４７】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でｒに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でｇに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でｂに無関係に変化する変数）
で表され、αｒが０以上の数値範囲内でＲに応じて変化する関数、αｇが０以上の数値範囲内でＧに応じて変化する関数、αｂが０以上の数値範囲内でＢに応じて変化する関数であることが好ましい。
【００４８】
また、上記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、αｒ＝ｆ（Ｒ）、αｇ＝ｇ（Ｇ）、αｂ＝ｈ（Ｂ）とすると、ｆ（０）＝ｆ（１）＝０、ｇ（０）＝ｇ（１）＝０、ｈ（０）＝ｈ（１）＝０であることが好ましい。さらに、上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、０からＴ（ただしＴは０＜Ｔ＜１を満たす定数）までの区間で単調増加し、Ｔから１までの区間で単調減少する関数であることが好ましい。また、上記のＴは、約０．５であることが好ましい。
【００４９】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
で表される関数であることが好ましい。
【００５０】
すなわち、上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに無関係に変化する変数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
で表される変数であることが好ましい。
【００５１】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
αｒ＝２×Ｒ （Ｒ＜０．５）
αｒ＝２×（１−Ｒ） （Ｒ≧０．５）
αｇ＝２×Ｇ （Ｇ＜０．５）
αｇ＝２×（１−Ｇ） （Ｇ≧０．５）
αｂ＝２×Ｂ （Ｂ＜０．５）
αｂ＝２×（１−Ｂ） （Ｂ≧０．５）
で表される変数であることも好ましい。
【００５３】
上記のようにパラメータを定めることにより、たとえばＫｒｇは赤（Ｒ）または緑（Ｇ）の少なくとも一方が０または１のとき最小値０となり、共に０．５であるときに最大値１となる。これにより、色変換処理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
【００５４】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
ｆ（Ｒ）＝ｆ0 ・ｓｉｎ2(π・Ｒk ）
ｇ（Ｇ）＝ｇ0 ・ｓｉｎ2(π・Ｇk ）
ｈ（Ｂ）＝ｈ0 ・ｓｉｎ2(π・Ｂk ）
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であってもよい。
【００５５】
また、前記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、αｒ＝ｆ（Ｒ）、αｇ＝ｇ（Ｇ）、αｂ＝ｈ（Ｂ）とすると、ｆ（０）＝０、ｆ（１）＞０、ｇ（０）＝０、ｇ（１）＞０、ｈ（０）＝０、かつ、ｈ（１）＞０であってもよい。さらに、ｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は単調増加関数であることが好ましい。
【００５６】
上記構成によれば、色が極端に濃くなったように見せることができ、色純度の悪いディスプレイを極めて明るい場所（外部環境）で観察するような厳しい条件で有効である。例えば、現状の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは色純度が悪いが、このディスプレイを炎天下で観察するような場合が上述した厳しい条件として想定される。
【００５７】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
ｆ（Ｒ）＝ｆ0 ・Ｒk
ｇ（Ｇ）＝ｇ0 ・Ｇk
ｈ（Ｂ）＝ｈ0 ・Ｂk （ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００５８】
上記のｆ（Ｒ）、ｇ（Ｇ）、およびｈ（Ｂ）は、
ｆ（Ｒ）＝ｆ0 ・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｒk ｝
ｇ（Ｇ）＝ｇ0 ・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｇk ｝
ｈ（Ｂ）＝ｈ0 ・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｂk ｝
（ただし、ｆ0 、ｇ0 、ｈ0 、およびｋは正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００５９】
なお、上記のαｒ、αｇ、およびαｂは１以下であることが好ましい。また、ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 も１以下であることが好ましい。また、Ｌｒｇ、Ｌｒｂ、Ｌｇｒ、Ｌｇｂ、Ｌｂｒ、およびＬｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。
【００６０】
上記各構成のカラー表示装置において、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｂｇをＧに応じて変化させ、ＫｒｂおよびＫｇｂをＢに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｂｒをＲに応じて変化させるものであることが好ましい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【００６１】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｂｇを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｂおよびＫｇｂを変化させ、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｂｒを変化させるものであることが好ましい。
【００６２】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【００６３】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝γｒ・Ｃｒｇ
Ｋｒｂ＝γｒ・Ｃｒｂ
Ｋｇｒ＝γｇ・Ｃｇｒ
Ｋｇｂ＝γｇ・Ｃｇｂ
Ｋｂｒ＝γｂ・Ｃｂｒ
Ｋｂｇ＝γｂ・Ｃｂｇ
（ただし、γｒは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに応じて変化する変数、γｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに応じて変化する変数、γｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに応じて変化する変数）
で表され、ＣｒｇおよびＣｂｇが０以上の数値範囲内でＧに応じて変化する関数、ＣｒｂおよびＣｇｂが０以上の数値範囲内でＢに応じて変化する関数、ＣｇｒおよびＣｂｒが０以上の数値範囲内でＲに応じて変化する関数であることが好ましい。
【００６４】
また、上記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、Ｃｒｇ＝ｉ（Ｇ）、Ｃｒｂ＝ｊ（Ｂ）、Ｃｇｒ＝ｋ（Ｒ）、Ｃｇｂ＝ｌ（Ｂ）、Ｃｂｒ＝ｍ（Ｒ）、Ｃｂｇ＝ｎ（Ｇ）とすると、ｉ（０）＝ｉ（１）＝０、ｊ（０）＝ｊ（１）＝０、ｋ（０）＝ｋ（１）＝０、ｌ（０）＝ｌ（１）＝０、ｍ（０）＝ｍ（１）＝０、ｎ（０）＝ｎ（１）＝０であることが好ましい。さらに、上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、０からＴ（ただしＴは０＜Ｔ＜１を満たす定数）までの区間で単調増加し、Ｔから１までの区間で単調減少する関数であることが好ましい。また、上記のＴは、約０．５であることが好ましい。
【００６５】
上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
で表される関数であることが好ましい。
【００６６】
また、上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
ｉ（Ｇ）＝Ｃｒｇ’・ｓｉｎ2(π・Ｇk ）
ｊ（Ｂ）＝Ｃｒｂ’・ｓｉｎ2(π・Ｂk ）
ｋ（Ｒ）＝Ｃｇｒ’・ｓｉｎ2(π・Ｒk ）
ｌ（Ｂ）＝Ｃｇｂ’・ｓｉｎ2(π・Ｂk ）
ｍ（Ｒ）＝Ｃｂｒ’・ｓｉｎ2(π・Ｒk ）
ｎ（Ｇ）＝Ｃｂｇ’・ｓｉｎ2(π・Ｇk ）
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であってもよい。
【００６７】
また、前記構成において、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とし、Ｃｒｇ＝ｉ（Ｇ）、Ｃｒｂ＝ｊ（Ｂ）、Ｃｇｒ＝ｋ（Ｒ）、Ｃｇｂ＝ｌ（Ｂ）、Ｃｂｒ＝ｍ（Ｒ）、Ｃｂｇ＝ｎ（Ｇ）とすると、ｉ（０）＝０、ｉ（１）＞０、ｊ（０）＝０、ｊ（１）＞０、ｋ（０）＝０、ｋ（１）＞０、ｌ（０）＝０、ｌ（１）＞０、ｍ（０）＝０、ｍ（１）＞０、ｎ（０）＝０、ｎ（１）＞０であってもよい。また、上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は単調増加関数であることが好ましい。
【００６８】
上記構成によれば、色が極端に濃くなったように見せることができ、色純度の悪いディスプレイを極めて明るい場所（外部環境）で観察するような厳しい条件で有効である。例えば、現状の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイは色純度が悪いが、このディスプレイを炎天下で観察するような場合が上述した厳しい条件として想定される。
【００６９】
上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
ｉ（Ｇ）＝Ｃｒｇ’・Ｇk
ｊ（Ｂ）＝Ｃｒｂ’・Ｂk
ｋ（Ｒ）＝Ｃｇｒ’・Ｒk
ｌ（Ｂ）＝Ｃｇｂ’・Ｂk
ｍ（Ｒ）＝Ｃｂｒ’・Ｒk
ｎ（Ｇ）＝Ｃｂｇ’・Ｇk
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００７０】
上記のｉ（Ｇ）、ｊ（Ｂ）、ｋ（Ｒ）、ｌ（Ｂ）、ｍ（Ｒ）、およびｎ（Ｇ）は、
ｉ（Ｇ）＝Ｃｒｇ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｇk ｝
ｊ（Ｂ）＝Ｃｒｂ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｂk ｝
ｋ（Ｒ）＝Ｃｇｒ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｒk ｝
ｌ（Ｂ）＝Ｃｇｂ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｂk ｝
ｍ（Ｒ）＝Ｃｂｒ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｒk ｝
ｎ（Ｇ）＝Ｃｂｇ’・ｓｉｎ2 ｛ (π／２）Ｇk ｝
（ただし、ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、正の定数）
で表される関数であってもよい。この関数を用いた演算により、上記の色が極端に濃くなったように見せることができる構成を実現できる。
【００７１】
なお、上記のγｒは、γｇ、およびγｂは１以下であることが好ましい。また、Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、およびＣｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。また、上記のＣｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’も、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。
【００７２】
上記各構成のカラー表示装置は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを０以上の数値範囲内で調整するための調整手段をさらに備えていてもよい。
【００７３】
上記構成によれば、彩度向上（色強調）の度合いを使用者が好みに応じて調整することが可能となる。
【００７４】
上記構成において、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝β・Ｍｒｇ
Ｋｒｂ＝β・Ｍｒｂ
Ｋｇｒ＝β・Ｍｇｒ
Ｋｇｂ＝β・Ｍｇｂ
Ｋｂｒ＝β・Ｍｂｒ
Ｋｂｇ＝β・Ｍｂｇ
（ただし、Ｍｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、各々が正の定数または０以上の数値範囲内でＲ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化する変数）
で表され、上記調整手段が、βを調整するものであってもよい。上記のＭｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。また、βは０以上１以下であることが好ましい。
【００７５】
上記各構成のカラー表示装置は、外光強度を検知する光センサ等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、上記色変換処理手段は、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであってもよい。
【００７６】
外部環境の変化によってカラーディスプレイの表面反射量などが変化し、その結果として実質的なコントラストが変化してしまうことがある。例えば、外光強度が強いほど、コントラストが低下し、彩度も低下する。このような場合、上記構成のように外部環境の変化に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御することが有効である。例えば、外光強度が強いほどＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを大きくすると、外光強度が強いときの彩度の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときに彩度が向上されすぎて色が飽和することを防止できる。したがって、より良好な画質を得ることができる。
【００７７】
上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを、
Ｋｒｇ＝β・Ｍｒｇ
Ｋｒｂ＝β・Ｍｒｂ
Ｋｇｒ＝β・Ｍｇｒ
Ｋｇｂ＝β・Ｍｇｂ
Ｋｂｒ＝β・Ｍｂｒ
Ｋｂｇ＝β・Ｍｂｇ
（ただし、Ｍｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、各々が正の定数または０以上の数値範囲内でＲ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化する変数）
で表したときに、βを０以上の数値範囲内で制御するものであってもよい。上記のＭｒｇ、Ｍｒｂ、Ｍｇｒ、Ｍｇｂ、Ｍｂｒ、およびＭｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがより好ましい。また、βは０以上１以下であることが好ましい。
【００７８】
上記信号処理手段は、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とすると、入力カラー映像信号の各色信号の階調レベルについて、０より大きい第１の閾レベル以下の階調レベルを０に変換する一方、第１の閾レベルより高く１より低い第２の閾レベル以上の階調レベルを１に変換し、第１の閾レベルを超え第２の閾レベル未満の階調レベルを、０を超え１未満の階調レベルに割り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことがより好ましい。
【００７９】
上記構成によれば、中間調を含む画像のコントラスト（メリハリ）を向上させることができ、さらに良好な画質を得ることができる。
【００８０】
なお、上記黒伸張・白伸張手段自体の効果は、従来公知の「白・黒伸張処理」の効果と同じであるが、本発明に係る色変換処理手段は、従来公知の「白・黒伸張処理」の問題点を改善することができるという効果を有している。
【００８１】
すなわち、「白・黒伸張処理」をした場合、階調特性を変えてしまうため、中間調の色バランスが変化してしまい、色が変わって見えることがある。本発明に係る色変換処理手段は、この色変化を補正する効果を有する。また、色バランスをも考慮して「白・黒伸張処理」を行ったとしても、例えば、液晶ディスプレイ等のシャッタ型ディスプレイや、表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるディスプレイ等のようにコントラストが無限大でない場合に、中間調の色合いが変化してしまう。この「白・黒伸張処理」に起因する中間調の色変化を本発明に係る色変換処理手段で補正することができる。
【００８２】
上記黒伸張・白伸張手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとし、Ｒ、Ｇ、およびＢのそれぞれについて、第１の閾値Ｘ（ただし０＜Ｘ＜１）以下の正の値である場合には０に変換する一方、第２の閾値Ｙ（ただしＸ＜Ｙ＜１）以上であり、かつ、１より小さい場合には１に変換し、Ｘより大きくＹより小さい場合には、
Ｒ’＝ｏ（Ｒ）
Ｇ’＝ｐ（Ｇ）
Ｂ’＝ｑ（Ｂ）
で表される関数により階調レベルＲ’、Ｇ’、およびＢ’に変換するものであり、ｏ（Ｒ）、ｐ（Ｇ）、およびｑ（Ｂ）はそれぞれ、Ｒ＝Ｘ〜Ｙ、Ｇ＝Ｘ〜Ｙ、およびＢ＝Ｘ〜Ｙの区間において０から１まで滑らかに単調増加する関数であることが好ましい。
【００８３】
また、０から１まで滑らかに単調増加する関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）としては、例えば、
ｏ（Ｒ）＝｛（Ｒ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝Z
ｐ（Ｇ）＝｛（Ｇ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝Z
ｑ（Ｂ）＝｛（Ｂ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝Z
（ただし、Ｚは任意の正の定数）
が好適である。また、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、
ｏ（Ｒ）＝［ｓｉｎ｛（π／２)(Ｒ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｐ（Ｇ）＝［ｓｉｎ｛（π／２)(Ｇ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｑ（Ｂ）＝［ｓｉｎ｛（π／２)(Ｂ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
（ただし、Ｚは任意の正の定数）
であってもよい。さらには、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、
ｏ（Ｒ）＝１−［ｓｉｎ｛（π／２）−（π／２)(Ｒ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｐ（Ｇ）＝１−［ｓｉｎ｛（π／２）−（π／２)(Ｇ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
ｑ（Ｂ）＝１−［ｓｉｎ｛（π／２）−（π／２)(Ｂ−Ｘ）／（Ｙ−Ｘ）｝］Z
（ただし、Ｚは任意の正の定数）
であってもよい。
【００８４】
また、外光強度を検知するための光センサ等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに設け、上記黒伸張・白伸張手段が、検知手段の検知結果に応じてＸ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数を制御するようにしてもよい。また、Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数を調整するための調整手段を設けてもよい。
【００８５】
外部環境の変化によってカラーディスプレイの表面反射量などが変化し、その結果として実質的なコントラストが変化してしまうことがある。例えば、外光強度が強いほど、コントラストが低下する。このような場合、上記構成のように外部環境の変化に応じてＸ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数を制御することが有効である。例えば、外光強度が強いほどＸを大きくしＹを小さくすると、外光強度が強いときのコントラストの低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときにコントラストが高くなりすぎることを防止できる。したがって、より良好な画質を得ることができる。
【００８６】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００８７】
図１に示すように、本実施形態のカラー表示装置は、太陽や室内照明光源等の外部光源からの光をカラー映像信号に応じて調光することにより表示を行うシャッタ型カラーディスプレイ１と、赤色の階調レベルを表す赤色信号Ｒ、緑色の階調レベルを表す緑色信号Ｇ、および青色の階調レベルを表す青色信号Ｂからなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られた赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’からなるカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイ１に出力する色変換処理回路（信号処理手段、色変換処理手段）２とを備えている。
【００８８】
色変換処理回路２は、入力カラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂのうちの１つまたは２つ）の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号（Ｒ・Ｇ・Ｂのうちの１つまたは２つ）の階調レベルを減少させる処理を行うものである。
【００８９】
入力カラー映像信号は、Ｎ階調（黒０〜白（Ｎ−１））のＲＧＢ３色で構成される。すなわち、入力映像信号は、赤色の階調レベルを０（最低階調レベル；黒）〜Ｎ−１（最高階調レベル；白）の整数値（階調値）ｒで表すｎビットＮ階調（Ｎ＝２n ）のデジタル信号（赤色信号）Ｒ、緑色の階調レベルを０〜Ｎ−１の整数値ｇで表すｎビットＮ階調のデジタル信号（緑色信号）Ｇ、および青色の階調レベルを０〜Ｎ−１の整数値ｂで表すｎビットＮ階調のデジタル信号（青色信号）Ｂからなる３ｎビットのカラーデジタル映像信号である。
【００９０】
色変換処理回路２は、入力カラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値ｒ、ｇ、およびｂを
ｒ’＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ−ｇ）＋Ｋｒｂ（ｒ−ｂ）
ｇ’＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ−ｒ）＋Ｋｇｂ（ｇ−ｂ）
ｂ’＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ−ｒ）＋Ｋｂｇ（ｂ−ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数）
で表される演算で得られる階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’を出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【００９１】
Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。
【００９２】
また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。
【００９３】
これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動（桁操作）によって容易に達成できるからである。例えば、ｎビット（ｎ＞３）のデジタル信号に１／２3 （＝０．１２５）を乗じる計算は、下位３ビットを削除し、上位（ｎ−３）ビットを下位側に３桁移動させ、上位３ビットを“０００”にすることで達成できる。また、ｎビット（ｎ＞２）のデジタル信号に１／２2 （＝０．２５）を乗じる計算は、下位２ビットを削除し、上位（ｎ−２）ビットを下位側に２桁移動させ、上位２ビットを“００”にすることで達成できる。
【００９４】
そして、例えば、
Ｋｒｇ＝Ｋｒｂ＝０．１２５＝１／２3
Ｋｇｒ＝Ｋｇｂ＝０．２５＝１／２2
Ｋｂｒ＝Ｋｂｇ＝０．１２５＝１／２3
とした場合、色信号Ｒ・Ｇ・Ｂがそれぞれ８ビット２５６階調のデジタル信号“２００”，“１２０”，“１００”（１０進表記）である入力カラー映像信号は、色信号Ｒ’・Ｇ’・Ｂ’がそれぞれ“２２２”，“１０５”，“８５”（１０進表記）である出力カラー映像信号に変換される。したがって、赤っぽい中間色をより赤の原色に近い中間色に変換することができる。
【００９５】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図２に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００９６】
図２に示すように、本実施形態のカラー表示装置は、実施の形態１のカラー表示装置に黒伸張・白伸張回路（信号処理手段、黒伸張・白伸張手段）３を追加したものである。
【００９７】
色変換処理回路２は、入力カラー映像信号ではなく、黒伸張・白伸張回路３から出力されたカラー映像信号に対して信号処理を行う以外は、実施の形態１と同様である。すなわち、色変換処理回路２は、黒伸張・白伸張回路３から出力された赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’の階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’を
ｒ”＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ’−ｇ’）＋Ｋｒｂ（ｒ’−ｂ’）
ｇ”＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ’−ｒ’）＋Ｋｇｂ（ｇ’−ｂ’）
ｂ”＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ’−ｒ’）＋Ｋｂｇ（ｂ’−ｇ’）
で表される演算で得られる階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”を出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【００９８】
黒伸張・白伸張回路３は、入力カラー映像信号の赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂのそれぞれの階調値ｒ、ｇ、およびｂについて、第１の閾値ｘ（Ｎ−３以下の自然数）以下の正の値である場合には０に変換する一方、第２の閾値ｙ（ただしｘより大きくＮ−２以下の整数）以上であり、かつ、Ｎ−１より小さい場合には１に変換し、ｘより大きくｙより小さい場合には、
ｒ’＝ｏ（ｒ）
ｇ’＝ｐ（ｇ）
ｂ’＝ｑ（ｂ）
（ただし、ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）はそれぞれ、Ｒ＝ｘ〜ｙ、Ｇ＝ｘ〜ｙ、およびＢ＝ｘ〜ｙの区間において０からＮ−１まで単調増加する関数）
で表される関数により階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’に変換し、変換の結果として得られた階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’を色変換処理回路２に出力するものである。
【００９９】
本実施形態では、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、以下に示す通りである。
【０１００】
ｏ（ｒ）＝（Ｎ−１）｛（ｒ−ｘ）／（ｙ−ｘ）｝Z
ｐ（ｇ）＝（Ｎ−１）｛（ｇ−ｘ）／（ｙ−ｘ）｝Z
ｑ（ｂ）＝（Ｎ−１）｛（ｂ−ｘ）／（ｙ−ｘ）｝Z
ただし、ｚは任意の正の定数である。また、演算結果の小数点以下は切り下げるものとする。
【０１０１】
したがって、各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値をｔ（＝ｒ，ｇ，ｂ）で表し、各色信号Ｒ’・Ｇ’・Ｂ’の階調値をｔ’（＝ｒ’，ｇ’，ｂ’）で表すと、
０≦ｔ≦ｘのとき、ｔ’＝０
ｘ＋１≦ｔ≦ｙ−１のとき、ｔ’＝（Ｎ−１）（ｔ−ｘ）／（ｙ−ｘ）
ｙ≦ｔ≦Ｎ−１のとき、ｔ’＝Ｎ−１
となる。
【０１０２】
本実施形態では、以上のように、黒伸張・白伸張回路３を設けたことで、中間調を含む画像のコントラスト（メリハリ）を向上させることができ、さらに良好な画質を得ることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）として、一次関数を用いたが、関数ｏ（ｒ）、ｐ（ｇ）、およびｑ（ｂ）は、Ｒ＝ｘ〜ｙ、Ｇ＝ｘ〜ｙ、およびＢ＝ｘ〜ｙの区間において０からＮ−１まで単調増加する関数であれば特に限定されるものではなく、指数関数や三角関数を用いることもできる。
【０１０４】
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１または２にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１０５】
図３に示すように、本実施形態のカラー表示装置は、実施の形態２のカラー表示装置に対して、外光強度を検知するための外光センサ（検知手段）４と色変換調整器（調整手段）５とを追加したものである。
【０１０６】
色変換処理回路２は、黒伸張・白伸張回路３から出力された赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’の階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’を
ｒ”＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ’−ｇ’）＋Ｋｒｂ（ｒ’−ｂ’）
ｇ”＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ’−ｒ’）＋Ｋｇｂ（ｇ’−ｂ’）
ｂ”＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ’−ｒ’）＋Ｋｂｇ（ｂ’−ｇ’）
で表される演算で得られる階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ”、ｇ”、およびｂ”をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”の出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【０１０７】
本実施形態では、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲で変化する変数であり、以下のように表される。
【０１０８】
Ｋｒｇ＝β・αｒ・Ｃｒｇ
Ｋｒｂ＝β・αｒ・Ｃｒｂ
Ｋｇｒ＝β・αｇ・Ｃｇｒ
Ｋｇｂ＝β・αｇ・Ｃｇｂ
Ｋｂｒ＝β・αｂ・Ｃｂｒ
Ｋｂｇ＝β・αｂ・Ｃｂｇ
上記のＣｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、およびＣｂｇは、それぞれ、ｇ’、ｂ’、ｒ’、ｂ’、ｒ’、およびｇ’に応じて０以上の数値範囲内で変化する変数である。Ｃｒｇ＝ｉ（ｇ’）、Ｃｒｂ＝ｊ（ｂ’）、Ｃｇｒ＝ｋ（ｒ’）、Ｃｇｂ＝ｌ（ｂ’）、Ｃｂｒ＝ｍ（ｒ’）、Ｃｂｇ＝ｎ（ｇ’）とすると、ｉ（ｇ’）、ｊ（ｂ’）、ｋ（ｒ’）、ｌ（ｂ’）、ｍ（ｒ’）、およびｎ（ｇ’）は、
で表される関数とした。なお、演算結果が小数点以下の場合には切り下げるものとする。
【０１０９】
Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。また、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、およびＣｂｇ’は、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１１０】
上記のαｒ、αｇ、およびαｂは、それぞれ、ｒ、ｇ、およびｂに応じて０以上の数値範囲内で変化する変数である。αｒ＝ｆ（ｒ）、αｇ＝ｇ（ｇ）、αｂ＝ｈ（ｂ）とすると、ｆ（ｒ）、ｇ（ｇ）、およびｈ（ｂ）は、
で表される関数とした。なお、演算結果が小数点以下の場合には切り下げるものとする。
【０１１１】
ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 は、１以下であることが好ましい。また、ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 は、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１１２】
このようにして、本実施形態では、実施の形態１と異なり、Ｃｒｇ、Ｃｒｂ、Ｃｇｒ、Ｃｇｂ、Ｃｂｒ、およびＣｂｇとαｒ、αｇ、およびαｂとを、ｒ’、ｇ’、およびｂ’が０またはＮ−１に近づくほど小さくなるように変化させた。これによって、色変換処理回路２の信号処理によってカラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値が最小値０または最大値Ｎ−１に飽和するのを軽減することができる。すなわち、彩度向上（色強調）のしすぎを防止することができる。さらに、単色や補色には彩度向上（色強調）処理がなされないようにすることができる。
【０１１３】
本実施形態の黒伸張・白伸張回路３は、実施の形態２の黒伸張・白伸張回路３とほぼ同様であるが、ｘおよびｙを外光センサ４で検知された外光強度に応じて制御するようにした。
【０１１４】
色変換調整器５は、使用者が自分の好みでβを０以上１以下の数値範囲内で調整するためのものである。βが０のときには色変換処理回路２の彩度向上（色強調）機能がＯＦＦになり、βが１のときには色変換処理回路２の彩度向上（色強調）機能が最大限となる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、関数ｆ（ｒ’）、ｇ（ｇ’）、ｈ（ｂ’）、ｉ（ｇ’）、ｊ（ｂ’）、ｋ（ｒ’）、ｌ（ｂ’）、ｍ（ｒ’）、およびｎ（ｇ’）として、０以上（Ｎ−１）／２未満の区間には単調増加する一次関数を用い、（Ｎ−１）／２以上Ｎ−１以下の区間には単調減少する一次関数を用いた。しかしながら、関数ｆ（ｒ）、ｇ（ｇ）、およびｈ（ｂ）は、これに限らず、０以上（Ｎ−１）／２未満の区間で単調増加し、（Ｎ−１）／２以上Ｎ−１以下の区間で単調減少する指数関数や三角関数を用いてもよい。また、ｒ、ｇ、およびｂを（Ｎ−１）／２と比較することにより条件分けをしたが、条件分けの閾値を（Ｎ−１）／２から変更することもできる。さらに、場合によっては、関数ｆ（ｒ’）、ｇ（ｇ’）、ｈ（ｂ’）、ｉ（ｇ’）、ｊ（ｂ’）、ｋ（ｒ’）、ｌ（ｂ’）、ｍ（ｒ’）、およびｎ（ｇ’）として、０〜Ｎ−１の区間で単調増加する関数を用いてもよい。
【０１１６】
また、本実施形態では、βを使用者が好みによって調整できるようにしていたが、多くの場合、外光強度が強いほどβを大きくした方が使用者には良好な画質に感じられる。
【０１１７】
そこで、図４に示すように、色変換調整器５を省き、外光センサ４の検知結果に応じてβを０以上１以下の数値範囲内で自動的に制御するようにしてもよい。
【０１１８】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１９】
本実施形態のカラー表示装置は、色変換処理回路２の演算処理が異なる以外は、実施の形態１と同一の構成を備えている。
【０１２０】
本実施形態の色変換処理回路２は、実施の形態１と同様に、入力カラー映像信号の各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値ｒ、ｇ、およびｂを
ｒ’＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ−ｇ）＋Ｋｒｂ（ｒ−ｂ）
ｇ’＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ−ｒ）＋Ｋｇｂ（ｇ−ｂ）
ｂ’＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ−ｒ）＋Ｋｂｇ（ｂ−ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数）
で表される演算で得られる階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’（ただし、演算結果が負の値である場合には０とする）に変換し、これら階調値ｒ’、ｇ’、およびｂ’をそれぞれ階調値とする赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’、および青色信号Ｂ’を出力カラー映像信号としてシャッタ型カラーディスプレイ１に出力するものである。
【０１２１】
上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、実施の形態１と異なり、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数、αｒ、αｇ、およびαｂは、それぞれ、ｒ、ｇ、およびｂに応じて０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される変数である。
【０１２２】
上記のαｒ、αｇ、およびαｂは、それぞれ、ｒ、ｇ、およびｂに応じて０以上の数値範囲内で変化する変数であり、
【０１２３】
定数Ｃは、２以下であることが好ましく、０．５以下であることがさらに好ましい。
【０１２４】
また、定数Ｃは、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが好ましい。これにより、色変換処理回路２の回路規模を小さくすることができる。
なぜなら、この場合、カラー映像信号は２進数のデジタル信号であり、このデジタル信号に１／（２の整数乗）を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１２５】
なお、以上の各実施形態では、シャッタ型カラーディスプレイ１を用いたカラー表示装置について説明したが、シャッタ型カラーディスプレイ１に代えて、他の彩度が比較的低いカラーディスプレイ、例えば、投射型カラーディスプレイディスプレイやカラーエレクトロルミネッセンスディスプレイ等のような、反射部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ；カラープラズマディスプレイ；カラーフィールドエミッションディスプレイ等を用いてもよい。これらのカラーディスプレイを用いた場合にも、シャッタ型カラーディスプレイ１を用いた場合と同様の効果が得られる。
【０１２６】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。
【０１２７】
〔実施例１〕
本実施例では、入力カラー映像信号は、２５６階調（黒０〜白２５５）のＲＧＢ３色で構成される。すなわち、入力映像信号は、各々が８ビット２５６階調である赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂからなる２４ビット（フルカラー）のカラーデジタル信号であり、前述した実施の形態でｎ＝８（Ｎ＝２５６）とした場合に相当する。
【０１２８】
本実施例では、図５に示すように、前述した実施の形態１のカラー表示装置において、シャッタ型カラーディスプレイ１として、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）駆動の透過型カラー液晶ディスプレイ１０を用いた。透過型カラー液晶ディスプレイ１０は、光源としてのバックライト１１と、バックライト１１からの光を調光するための液晶層および液晶層をスイッチングするための多数のＴＦＴを備える透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）１２と、上記各ＴＦＴのソース電極に対して表示信号を印加するためのソースドライバ１３と、上記各ＴＦＴのゲート電極に対してゲート電圧（走査信号）を印加するためのゲートドライバ１４と、カラーデジタル映像信号をソースドライバ１３に供給すると共にソースドライバ１３およびゲートドライバ１４を制御するための制御信号をソースドライバ１３およびゲートドライバ１４に供給するためのタイミングコントローラ１５とを備えている。
【０１２９】
タイミングコントローラ１５には、図５に示すように、色変換処理回路２により処理されたカラーデジタル映像信号（赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”）が入力されるようにした。
【０１３０】
また、この透過型カラー液晶表示素子１２には、従来のカラー液晶表示装置に通常用いられているカラーフィルタ層と比較して、薄い層厚（１．２μｍ）を有し、５％高い透過率を有するカラーフィルタ層を予め作成した。
【０１３１】
本実施例では、係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、０．１２５（＝１／２3 ）に設定した。
【０１３２】
なお、本実施例のカラー表示装置（色変換処理回路２がＯＮ状態）との比較のために、以下のような２種類の比較用のカラー表示装置を用意した。
【０１３３】
１．上記実施例のカラー表示装置から色変換処理回路２を取り除き、カラーフィルタ層の層厚を通常の層厚（１．３μｍ）に変更した構成（従来の構成）のカラー液晶表示装置（以下、「比較例１のカラー表示装置」と称する）。
【０１３４】
２．上記実施例のカラー表示装置において、色変換処理回路２をＯＦＦ状態とし、色変換処理回路２をスルーさせて、入力カラーデジタル映像信号がそのまま透過型カラー液晶ディスプレイ１０に入力するようにした構成（以下、「比較例２のカラー表示装置」と称する）。
【０１３５】
本実施例のカラー表示装置と比較例１・２のカラー表示装置との比較結果を表１に示す。
【０１３６】
【表１】
色再現範囲は、ＣＩＥ色度座標上における三原色（赤色、緑色、青色）の色度座標点を結んだ三角形（色再現範囲）の面積で評価した結果である。また、色再現性の主観評価とは、一般的ないくつかの画像（自然画）と、それらの画像を本実施例および比較例１・２のカラー表示装置で表示した画像とを被験者１０人に観察してもらい、色が薄くなったことが分かるかどうか（実施例の信号処理の有効性）を下記の評価基準で採点させたものの平均である。
【０１３８】
５：分からない
４：分かるが気にならない
３：分かるが邪魔にならない
２：邪魔になる
１：非常に邪魔になる
なお、「気にならない」とは、よく見れば色が薄くなったことが分かるが、色が薄くなったことを全く意識せず表示を見ることができる程度であることを表す。また、「邪魔にならない」とは、色が薄くなったことがはっきりと分かるが、表示を観察することを妨害しないレベルであることを表す。
【０１３９】
表１から、実施例１および比較例２のカラー表示装置は、比較例１のカラー表示装置と比較して透過率が５％増加している。そのため、これらのカラー表示装置のバックライトの輝度を等しくした場合、実施例１および比較例２のカラー表示装置の輝度は、比較例１のカラー表示装置より５％高くなり、明るい表示が得られた。また、これらのカラー表示装置の輝度を等しくした場合、実施例１および比較例２のカラー表示装置では、比較例１のカラー表示装置と比較してバックライトの輝度を５％低く（暗く）することができた。したがって、実施例１のカラー表示装置では、比較例１のカラー表示装置と比較して５％程度の消費電力削減効果が得られる。
【０１４０】
また、これらのカラー表示装置ではカラーフィルタによってカラー表示を行っているため、色変換処理回路２を用いない場合、色再現性の向上のためには比較例１のようにカラーフィルタ層の層厚を厚くする必要がある。しかし、そうした場合、透過率が低下し、明度（表示品位）の低下や消費電力の増大を招く。逆に、単に比較例２のようにカラーフィルタ層の層厚を薄くすると、高い色再現性を得ることができない。
【０１４１】
これに対し、実施例１では、比較例１と比較すると、原色の色再現性は低下しているものの、主観評価結果をみると、若干名の被験者のみが色が薄くなったと認識していることから、色が薄くなったことを検知できる限界（検知限）程度の色再現性を維持しており、信号処理なしの比較例２よりも極めて優れた評価結果が得られていることが分かる。これは、一般的な自然画では中間調が主体であることが多く、実施例１では、色変換処理回路２により中間調の色を濃くしたことで、実用上（主観的な評価上）はほとんど色再現性の低下を感じることがなくなり、信号処理なしの比較例２よりも極めて優れた評価結果が得られたためと考えられる。
【０１４２】
なお、前述したように、カラー液晶表示装置の原色の色再現範囲自体は信号処理で広げることはできない。しかしながら、実施例１では、透過型カラー液晶ディスプレイ１０固有の色再現範囲よりもむしろ中間調の彩度を強調することで、あたかも観察者には色再現範囲が広がっているかのように見せることができる。
【０１４３】
以上のように、実施例１では、実用上問題のない表示を実現しながら、輝度の向上や消費電力の削減を実現できた。
【０１４４】
〔実施例２〕
本実施例では、入力カラー映像信号は、２５６階調（黒０〜白２５５）の色信号Ｒ・Ｇ・Ｂで構成される。すなわち、入力映像信号は、各々が８ビット２５６階調である赤色信号Ｒ、緑色信号Ｇ、および青色信号Ｂからなる２４ビット（フルカラー）のカラーデジタル信号であり、前述した実施の形態でＮ＝２５６（ｎ＝８）とした場合に相当する。
【０１４５】
本実施例では、図６に示すように、前述した実施の形態２のカラー表示装置において、シャッタ型カラーディスプレイ１として、従来公知のＴＦＴ駆動の反射型カラー液晶ディスプレイ２０を用いた。反射型カラー液晶ディスプレイ２０は、バックライト１１および透過型カラー液晶表示素子１２に代えて、反射型カラー液晶表示素子（光シャッタ）２２を備える以外は透過型カラー液晶ディスプレイ１０と同一の構成を備えている。反射型カラー液晶表示素子２２は、液晶層およびＴＦＴに加えて、液晶層の背面側に外光（太陽や室内照明光源等の外部光源からの光）を反射するための反射層を備え、反射層による反射光を液晶で調光することにより表示を行うものである。
【０１４６】
反射型カラー液晶ディスプレイ２０のタイミングコントローラ１５には、図６に示すように、黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２により処理されたカラー映像信号（赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”）が入力されるようにした。
【０１４７】
本実施例の黒伸張・白伸張回路３では、各色信号Ｒ・Ｇ・Ｂの階調値ｔに対し、各色信号Ｒ’・Ｇ’・Ｂ’の階調値ｔ’は、
０≦ｔ≦１６のとき、ｔ’＝０
１７≦ｔ≦２３４のとき、ｔ’＝２５５・（ｔ−１６）／（２３５−１６）
（ただし、小数点以下は切り下げる）
２３５≦ｔ≦２５５のとき、ｔ’＝２５５
となる。
【０１４８】
本実施例の色変換処理回路２では、係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、次のように設定した。
【０１４９】
Ｋｒｇ＝Ｋｒｂ＝０．２５（＝１／２2 ）
Ｋｇｒ＝Ｋｇｂ＝０．５（＝１／２）
Ｋｂｒ＝Ｋｂｇ＝０．２５（＝１／２2 ）
このような黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２を反射型カラー液晶ディスプレイ２０と組み合わせたカラー表示装置では、中間調の色を濃く強調することが可能になり、従来の反射型液晶表示装置に比べて画質向上を達成することができた。
【０１５０】
〔実施例３〕
本実施例では、実施例１・２と同様に、入力カラー映像信号は、２５６階調（黒０〜白２５５）の色信号Ｒ・Ｇ・Ｂで構成される。
【０１５１】
本実施例では、図７に示すように、前述した実施の形態３のカラー表示装置において、シャッタ型カラーディスプレイ１として、従来公知のＴＦＴ駆動の半透過型カラー液晶ディスプレイ３０を用いた。半透過型カラー液晶ディスプレイ３０は、透過型カラー液晶表示素子１２に代えて、半透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）３２を備える以外は透過型カラー液晶ディスプレイ１０と同一の構成を備えている。半透過型カラー液晶表示素子３２は、液晶層およびＴＦＴに加えて、液晶層の背面側に周囲光を反射すると共にバックライト１１からの光を透過しうる半透過性反射板を備えるものである。
【０１５２】
また、半透過型カラー液晶ディスプレイ３０は、外光センサ４で検知された外光強度に応じて、外光強度が４０００ルクス以上のときにはバックライト１１を点灯させず外光を用いて表示を行う一方、外光強度が４０００ルクス未満のときにはバックライト１１を点灯させバックライト１１の光を用いて表示を行うものである。
【０１５３】
半透過型カラー液晶ディスプレイ３０のタイミングコントローラ１５には、図７に示すように、黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２により処理されたカラー映像信号（赤色信号Ｒ”、緑色信号Ｇ”、および青色信号Ｂ”）が入力されるようにした。
【０１５４】
本実施例の黒伸張・白伸張回路３では、Ｚ＝１に設定した。また、本実施例の黒伸張・白伸張回路３では、ｘおよびｙを外光センサ４で検知された外光強度に応じて以下のように調整した。
【０１５５】
外光強度が４０００ルクス以上（外光強）であり、バックライト１１がＯＦＦの場合、ｘ＝４０、ｙ＝２２０とした。
【０１５６】
外光強度が２０００ルクス以上４０００ルクス未満（外光中）であり、バックライト１１がＯＮの場合、ｘ＝２５、ｙ＝２３０とした。
【０１５７】
外光強度が２０００ルクス未満（外光弱）であり、バックライト１１がＯＮの場合、ｘ＝１０、ｙ＝２４０とした。
【０１５８】
なお、外光強度が４０００ルクス以上の条件は、外光が強く、反射モードが支配的な使用条件である。また、外光強度が２０００ルクス以上４０００ルクス未満の条件は、外光が比較的弱く、反射モードと透過モードとが共存する条件である。また、外光強度が２０００ルクス未満の条件は、外光がさらに弱く、透過モードが支配的な条件である。
【０１５９】
本実施例の色変換処理回路２では、係数ｋ、Ｃｒｇ’、Ｃｒｂ’、Ｃｇｒ’、Ｃｇｂ’、Ｃｂｒ’、Ｃｂｇ’、ｆ0 、ｇ0 、およびｈ0 は、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、次のように設定した。
【０１６０】
ｋ＝１
Ｃｒｇ’＝Ｃｒｂ’＝Ｃｇｒ’＝Ｃｇｂ’＝Ｃｂｒ’＝Ｃｂｇ’＝０．２５
ｆ0 ＝ｇ0 ＝ｈ0 ＝２
このような黒伸張・白伸張回路３および色変換処理回路２を半透過型カラー液晶ディスプレイ３０と組み合わせたカラー表示装置では、外光強度、およぴ反射モードと透過モードとのバランス（バックライト１１の輝度）によってコントラストが変化しても、それぞれの条件で最適に中間調の色を濃く強調することが可能になり、従来の半透過型液晶表示装置に比ぺて、画質向上を達成することができた。
【０１６１】
なお、本実施例では、βを使用者が好みによって調整できるようにしていたが、図８に示すように、色変換調整器５を省き、外光センサ４の検知結果に応じてβを０以上１以下の数値範囲内で自動的に制御するようにしてもよい。
【０１６２】
また、上記実施例２・３の黒伸張・白伸張回路３では、Ｚ＝１に設定したが、Ｚは大きくするほどコントラスト比（色強調の度合い）をより高めることができるので、適宜調整するとよい。例えば、反射型カラー液晶ディスプレイ２０に代えて透過型カラー液晶ディスプレイ１０を用い、この透過型カラー液晶ディスプレイ１０を比較的明るい場所で用いた場合には、Ｚを１より大きい値に設定すると、より画質が向上したように感じることができた。例えば、透過型カラー液晶ディスプレイ１０を特に明るい部屋で用いた場合には、Ｚを１．２に設定すると、より画質が向上したように感じることができた。同様の効果は、ｘを１６より大きくしたり、ｙを２３５より小さくした場合にも得られた。
【０１６３】
〔実施例４〕
本実施例のカラー表示装置は、実施例１の色変換処理回路２の演算処理における係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇ以外は、実施例１と同一である。
【０１６４】
本実施例では、係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、０．２５（＝１／２2 ）に設定した。
【０１６５】
図９に、入力カラー映像信号の緑色信号Ｇの階調値ｇおよび青色信号Ｂの階調値ｂを６４に固定し、入力カラー映像信号の赤色信号Ｒの階調値ｒを０（黒）〜２５５（白）まで変化させたときの、出力カラー映像信号の赤色信号Ｒ’の階調値ｒ’の変化を破線で示す。
【０１６６】
〔実施例５〕
本実施例のカラー表示装置は、実施例１の色変換処理回路２を、実施の形態５の色変換処理回路２に変更する以外は、実施例１と同一である。
【０１６７】
したがって、出力カラー映像信号の赤色信号Ｒ’の階調値ｒ'、緑色信号Ｇ’の階調値ｇ’、および青色信号Ｂ’の階調値ｂ’は、
ｒ'＝ｒ＋Ｋｒｇ（ｒ−ｇ）＋Ｋｒｂ（ｒ−ｂ）
ｇ'＝ｇ＋Ｋｇｒ（ｇ−ｒ）＋Ｋｇｂ（ｇ−ｂ）
ｂ'＝ｂ＋Ｋｂｒ（ｂ−ｒ）＋Ｋｂｇ（ｂ−ｇ）
で表される。
【０１６８】
また、入力カラー映像信号は、実施例１と同様に、２５６階調のＲＧＢ３色で構成され、ｎ＝８（Ｎ＝２５６）である。また、本実施例の色変換処理回路２では、係数Ｃは、色再現性および色変換処理回路２の回路規模の最小化を考慮して、Ｃ＝０．２５に設定した。
【０１６９】
したがって、上記係数Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝０．２５×αｒ×αｇ
Ｋｒｂ＝０．２５×αｒ×αｂ
Ｋｇｒ＝０．２５×αｇ×αｒ
Ｋｇｂ＝０．２５×αｇ×αｂ
Ｋｂｒ＝０．２５×αｂ×αｒ
Ｋｂｇ＝０．２５×αｂ×αｇ
で表され、上記のαｒ、αｇ、およびαｂは、
【０１７０】
図９に、入力カラー映像信号の緑色信号Ｇの階調値ｇおよび青色信号Ｂの階調値ｂを６４に固定し、入力カラー映像信号の赤色信号Ｒの階調値ｒを０（黒）〜２５５（白）まで変化させたときの、出力カラー映像信号の赤色信号Ｒ’の階調値ｒ’の変化を実線で示す。
【０１７１】
図９から分かるように、実施例４では、白（２５５）近傍や黒（０）近傍で変換後の階調値が飽和している。すなわち、元の階調値が白（２５５）近傍や黒（０）近傍である場合に、変換後の階調値が白（２５５）または黒（０）で一定になっている。これは、実質的な階調数の減少を意味する。
【０１７２】
一方、実施例５では滑らかな曲線を描いており、実施例４のような飽和現象が現れてない。したがって、実質的な階調数の減少を防止し、画像の表現力を向上させることができる。
【０１７３】
また、実施例５のカラー表示装置について、実施例１で述べた色再現性の評価を行ったところ、色再現範囲の主観評価値は４．８であった。したがって、実施例５のカラー表示装置では、比較例１とほぼ同等レベルの表示性能を得ることができた。
【０１７４】
なお、実施例１〜４では、シャッタ型カラーディスプレイ１として液晶ディスプレイを用いた場合について説明したが、シャッタ型カラーディスプレイ１としてエレクトロクロミズムディスプレイを用いてもよい。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明のカラー表示装置は、以上のように、（１）シャッタ型カラーディスプレイ、（２）反射部材または散乱透過部材を表示面またはその近傍に備えるカラーディスプレイ、（３）カラープラズマディスプレイ、または（４）カラーフィールドエミッションディスプレイと、信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、上記信号処理手段が、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含む構成である。
【０１７６】
上記構成では、中間調の色を濃くすることにより画質向上を達成することができる。すなわち、複数の色信号を異なる割合で含む中間色の映像信号に対し、最も大きい色成分を増加させる一方、最も小さい色成分を減少させることができる。また、中間調の原色の映像信号についても階調レベルを高めることができる。一方、各色成分の大きさが等しい無彩色の映像信号については各色信号が変化しない。これらにより、彩度を高めることができる。その結果、上記構成は、カラーディスプレイ自体の彩度が低くとも、高い彩度を得ることができるという効果を奏する。
【０１７７】
さらに、カラーディスプレイに低色純度・高透過率のカラーフィルタを用いた場合、光源の光量を増加させることなく、明度および彩度の高い表示を得ることができるという効果も得られる。
【０１７８】
また、カラープラズマディスプレイおよびカラーフィールドエミッションディスプレイを用いた場合、高い彩度（濃い色）を維持しながら蛍光体の輝度を抑えることできる。それゆえ、実用上問題のないレベルの表示品位を維持しながら、消費電力を低くすることができるという効果も得られる。
【０１７９】
上記各構成のカラー表示装置において、上記カラー映像信号は、赤色信号（赤色の階調レベルを表す信号）、緑色信号（緑色の階調レベルを表す信号）、および青色信号（青色の階調レベルを表す信号）からなり、上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数または０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであることが好ましい。
【０１８０】
上記構成では、各色信号の階調レベルの差が大きいほど彩度向上（色強調）の度合いが大きくなる。したがって、中間色の彩度向上の度合いは、無彩色に近いほど小さくなる一方、原色に近いほど大きくなる。その結果、色再現性を損なうことなく彩度を向上させることができ、良好な画質を得ることができる。
【０１８１】
また、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、正の定数である場合、それぞれ１／（２の整数乗）で表される定数であることが特に好ましい。これにより、色変換処理手段の演算量を少なくすることができ、色変換処理手段を規模の小さい回路で実現可能となる。なぜなら、カラー映像信号が２進数のデジタル信号である場合、このデジタル信号に対して１／（２の整数乗）で表される定数を乗じる演算は、桁移動によって容易に達成できるからである。
【０１８２】
上記色変換処理手段は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【０１８３】
また、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｒｂをＲに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｇｂをＧに応じて変化させ、ＫｂｒおよびＫｂｇをＢに応じて変化させるものであってもよい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【０１８４】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｒｂを変化させ、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｇｂを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｂｒおよびＫｂｇを変化させるものであることが好ましい。
【０１８５】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【０１８６】
上記各構成のカラー表示装置において、上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｂｇをＧに応じて変化させ、ＫｒｂおよびＫｇｂをＢに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｂｒをＲに応じて変化させるものであることが好ましい。これによって、より適切な彩度向上（色強調）を実現できる。
【０１８７】
また、上記構成において、上記色変換処理手段は、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｇおよびＫｂｇを変化させ、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｒｂおよびＫｇｂを変化させ、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるようにＫｇｒおよびＫｂｒを変化させるものであることが好ましい。
【０１８８】
上記構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって彩度が向上（色強調）されすぎることを防止できる。すなわち、色変換処理手段の信号処理によってカラー映像信号の各色信号の階調レベルが白または黒の階調レベルに変換され、色が飽和するのを防止することができる。
【０１８９】
上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに無関係に変化する変数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
で表される変数であることが好ましい。
【０１９０】
また、上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
αｒ＝２×Ｒ （Ｒ＜０．５）
αｒ＝２×（１−Ｒ） （Ｒ≧０．５）
αｇ＝２×Ｇ （Ｇ＜０．５）
αｇ＝２×（１−Ｇ） （Ｇ≧０．５）
αｂ＝２×Ｂ （Ｂ＜０．５）
αｂ＝２×（１−Ｂ） （Ｂ≧０．５）
で表される変数であることも好ましい。
【０１９１】
上記各構成によれば、色変換処理手段の信号処理によって、カラー映像信号の各色信号の中間調の階調レベルが、白または黒の階調レベルに変換されることなく、中間調に保たれる。それゆえ、実質的な階調数の減少を防止し、色再現性を向上させることができる。
【０１９２】
上記各構成のカラー表示装置は、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを０以上の数値範囲内で調整するための調整手段をさらに備えていてもよい。
【０１９３】
上記構成によれば、彩度向上（色強調）の度合いを使用者が好みに応じて調整することが可能となる。
【０１９４】
上記各構成のカラー表示装置は、外光強度を検知する光センサ等のような、外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、上記色変換処理手段は、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであってもよい。
【０１９５】
上記構成によれば、外光環境の変化による彩度の低下を効果的に補正することができる。例えば、外光強度が強いほどＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを大きくすると、外光強度が強いときの彩度の低下を防止でき、かつ、外光強度が弱いときに彩度が向上されすぎて色が飽和することを防止できる。したがって、より良好な画質を得ることができる。
【０１９６】
上記信号処理手段は、白の階調レベル（最高階調レベル）を１とすると、入力カラー映像信号の各色信号の階調レベルについて、０より大きい第１の閾レベル以下の階調レベルを０に変換する一方、第１の閾レベルより高く１より低い第２の閾レベル以上の階調レベルを１に変換し、第１の閾レベルを超え第２の閾レベル未満の階調レベルを、０を超え１未満の階調レベルに割り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことがより好ましい。
【０１９７】
上記構成によれば、中間調を含む画像のコントラスト（メリハリ）を向上させることができ、さらに良好な画質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例に係るカラー表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明のさらに他の実施例に係るカラー表示装置における、色変換前後の赤色信号の階調値を示すグラフである。
【符号の説明】
１ シャッタ型カラーディスプレイ
２ 色変換処理回路（信号処理手段、色変換処理手段）
３ 黒伸張・白伸張回路（信号処理手段、黒伸張・白伸張手段）
４ 外光センサ（検知手段）
５ 色変換調整器（調整手段）
１０ 透過型カラー液晶ディスプレイ（シャッタ型カラーディスプレイ）
１１ バックライト（光源）
１２ 透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）
２０ 反射型カラー液晶ディスプレイ（シャッタ型カラーディスプレイ）
２２ 反射型カラー液晶表示素子（光シャッタ）
３０ 半透過型カラー液晶ディスプレイ（シャッタ型カラーディスプレイ）
３２ 半透過型カラー液晶表示素子（光シャッタ）
Ｒ、Ｒ’、Ｒ” 赤色信号（色信号）
Ｇ、Ｇ’、Ｇ” 緑色信号（色信号）
Ｂ、Ｂ’、Ｂ” 青色信号（色信号）
Claims (17)
- 光源からの光を光シャッタで調光することにより表示を行うシャッタ型カラーディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであることを特徴とするカラー表示装置。 - 表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであることを特徴とするカラー表示装置。 - カラープラズマディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラープラズマディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであることを特徴とするカラー表示装置。 - カラーフィールドエミッションディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーフィールドエミッションディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇのそれぞれを、Ｒ、Ｇ、およびＢの少なくとも１つに応じて変化させるものであることを特徴とするカラー表示装置。 - 上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｒｂをＲに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｇｂをＧに応じて変化させ、ＫｂｒおよびＫｂｇをＢに応じて変化させるものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカラー表示装置。
- 上記色変換処理手段は、
ＫｒｇおよびＫｒｂを、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるように変化させ、
ＫｇｒおよびＫｇｂを、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるように変化させ、
ＫｂｒおよびＫｂｇを、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるように変化させるものであることを特徴とする請求項５記載のカラー表示装置。 - 上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇが、
Ｋｒｇ＝αｒ・Ｌｒｇ
Ｋｒｂ＝αｒ・Ｌｒｂ
Ｋｇｒ＝αｇ・Ｌｇｒ
Ｋｇｂ＝αｇ・Ｌｇｂ
Ｋｂｒ＝αｂ・Ｌｂｒ
Ｋｂｇ＝αｂ・Ｌｂｇ
（ただし、ＬｒｇおよびＬｒｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＲに無関係に変化する変数、ＬｇｒおよびＬｇｂは正の定数または０以上の数値範囲内でＧに無関係に変化する変数、ＬｂｒおよびＬｂｇは正の定数または０以上の数値範囲内でＢに無関係に変化する変数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
αｒ＝ｆ 0 ・Ｒ k （Ｒ＜０．５）
＝ｆ 0 （１−Ｒ） k （Ｒ≧０．５）
αｇ＝ｇ 0 ・Ｇ k （Ｇ＜０．５）
＝ｇ 0 （１−Ｇ） k （Ｇ≧０．５）
αｂ＝ｈ 0 ・Ｂ k （Ｂ＜０．５）
＝ｈ 0 （１−Ｂ） k （Ｂ≧０．５）
（ただし、ｆ 0 、ｇ 0 、ｈ 0 、およびｋは正の定数）
で表される変数であることを特徴とする請求項６に記載のカラー表示装置。 - 上記Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、
Ｋｒｇ＝Ｃ・αｒ・αｇ
Ｋｒｂ＝Ｃ・αｒ・αｂ
Ｋｇｒ＝Ｃ・αｇ・αｒ
Ｋｇｂ＝Ｃ・αｇ・αｂ
Ｋｂｒ＝Ｃ・αｂ・αｒ
Ｋｂｇ＝Ｃ・αｂ・αｇ
（Ｃは正の定数）
で表される変数であり、上記αｒ、αｇ、およびαｂが、
αｒ＝２×Ｒ （Ｒ＜０．５）
αｒ＝２×（１−Ｒ） （Ｒ≧０．５）
αｇ＝２×Ｇ （Ｇ＜０．５）
αｇ＝２×（１−Ｇ） （Ｇ≧０．５）
αｂ＝２×Ｂ （Ｂ＜０．５）
αｂ＝２×（１−Ｂ） （Ｂ≧０．５）
で表される変数であることを特徴とする請求項６に記載のカラー表示装置。 - 上記色変換処理手段は、ＫｒｇおよびＫｂｇをＧに応じて変化させ、ＫｒｂおよびＫｇｂをＢに応じて変化させ、ＫｇｒおよびＫｂｒをＲに応じて変化させるものであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のカラー表示装置。
- 上記色変換処理手段は、
ＫｒｇおよびＫｂｇを、Ｇが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｇが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるように変化させ、
ＫｒｂおよびＫｇｂを、Ｂが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｂが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるように変化させ、
ＫｇｒおよびＫｂｒを、Ｒが中間調の階調レベルであるときに最大となる一方、Ｒが白の階調レベルまたは黒の階調レベルであるときに最小となるように変化させるものであることを特徴とする請求項９に記載のカラー表示装置。 - Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを調整するための調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のカラー表示装置。
- 外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、
上記色変換処理手段は、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のカラー表示装置。 - 光源からの光を光シャッタで調光することにより表示を行うシャッタ型カラーディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をシャッタ型カラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであることを特徴とするカラー表示装置。 - 表示面またはその近傍に反射部材または拡散透過部材を備えるカラーディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであることを特徴とするカラー表示装置。 - カラープラズマディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラープラズマディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであることを特徴とするカラー表示装置。 - カラーフィールドエミッションディスプレイと、
複数の色成分のそれぞれの階調レベルを表す複数の色信号からなるカラー映像信号に対して処理を行い、得られたカラー映像信号をカラーフィールドエミッションディスプレイに出力する信号処理手段とを備えるカラー表示装置において、
外部環境の変化を検知するための検知手段をさらに備え、
上記信号処理手段は、各色信号の階調レベルが等しくない場合に、最も高い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを増加させる一方、最も低い階調レベルを持つ色信号の階調レベルを減少させる処理を行う色変換処理手段を含み、
上記カラー映像信号は、赤色信号、緑色信号、および青色信号を含み、
上記色変換処理手段は、その入力カラー映像信号の赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルをそれぞれ、Ｒ、Ｇ、およびＢとすると、入力カラー映像信号を、
Ｒ’＝Ｒ＋Ｋｒｇ（Ｒ−Ｇ）＋Ｋｒｂ（Ｒ−Ｂ）
Ｇ’＝Ｇ＋Ｋｇｒ（Ｇ−Ｒ）＋Ｋｇｂ（Ｇ−Ｂ）
Ｂ’＝Ｂ＋Ｋｂｒ（Ｂ−Ｒ）＋Ｋｂｇ（Ｂ−Ｇ）
（ただし、Ｋｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇは、０以上の数値範囲内で変化する変数）
で表される演算で得られるＲ’、Ｇ’、およびＢ’をそれぞれ赤色信号、緑色信号、および青色信号の階調レベルとする出力カラー映像信号に変換するものであり、かつ、検知手段の検知結果に応じてＫｒｇ、Ｋｒｂ、Ｋｇｒ、Ｋｇｂ、Ｋｂｒ、およびＫｂｇを制御するものであることを特徴とするカラー表示装置。 - 上記信号処理手段は、白の階調レベルを１とすると、入力カラー映像信号の各色信号の階調レベルについて、０より大きい第１の閾レベル以下の階調レベルを０に変換する一方、第１の閾レベルより高く１より低い第２の閾レベル以上の階調レベルを１に変換し、第１の閾レベルを超え第２の閾レベル未満の階調レベルを、０を超え１未満の階調レベルに割り当てる黒伸張・白伸張手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のカラー表示装置。
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